С применением золь-гель метода проведен синтез силикагелей, модифицированных аминокислотами лейцином, пролином и тирозином. Методами комплексного термического анализа и потенциометрического титрования исследованы температурная устойчивость и протолитические свойства полученных образцов. Установлено, что аминокислоты фиксируются в матрице силикагелей вследствие взаимодействия аминогрупп с силанольными группами. Описаны и аппроксимированы с применением модели Питцера зависимости концентрационных констант ионизации свободных и иммобилизованных аминокислот от ионной силы. Константы ионизации при нулевой ионной силе для иммобилизованных карбоксильных групп значимо не отличаются от констант таких групп в растворе. Константы ионизации иммобилизованных аминогрупп на 2–3 порядка ниже, чем для аминогрупп в растворах. Это объясняется межмолекулярными связями аминогрупп с силанольными группами.
Leucine, proline and tyrosine modified silica were synthesized with sol-gel method. Samples thermal stability and protolytic properties studied by the methods of complex thermal analysis and potentiometric titration. Found that the amino acid fix in the silica matrix by reason of amino groups and silanol groups interaction. The dependences of immobilized amino acids ionization concentration constants on ionic strength described and approximated using Pitzer model. The ionization constants at zero ionic strength of immobilized carboxyl groups were not significantly different from the constant of such groups in water solution. The ionization constants of immobilized amino groups on 2 – 3 order lower than that for the amino groups in water solution. This is explained by intermolecular bonds between the amino groups and the silanol groups.
1. Альберт А., Сержент Е. Константы ионизации кислот и оснований / пер. с англ. – М. : Химия, 1964. – 179 с.
2. Влияние мицеллярной среды поверхностно-активных веществ на протолитические свойства некоторых аминокислот / Л.К. Хоан [и др.] // Вестник Харьковского национального университета. Химия. - 2008. - Вып. 16 (39). - № 820. - С. 76–85.
3. Зайцев В.Н. Комплексообразующие химически модифицированные кремнеземы: прогнозирование аналитического применения // Журнал аналитической химии. – 2003. – № 7. – С. 688.
4. Киселев А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений и адсорбированных веществ. – М. : Наука, 1972. – 459 с.
5. Кудрявцев Г.В. Ионообменники на основе модифицированных минеральных носителей / Г.В. Кудрявцев, С.З. Бернадюк, Г.В. Лисичкин // Успехи химии. – 1989. – Т. LVIII. – Вып. 4. – С. 684–709.
6. Кудрявцев Г.В. Сопоставление свойств привитых к поверхности кремнезема лигандов и их комплексов с гомогенными аналогами / Г.В. Кудрявцев, Г.В. Лисичкин // Адсорбция и адсорбенты. – 1984. - Вып. 12. – С. 33–39.
7. Холин Ю.В., Зайцев В.Н. Функционализированные материалы. Том 3. Комплексы на поверхности химически модифицированных кремнеземов : серия моногр. под ред. акад. В.В. Скопенко. – Харьков : Фолио, 1997. – 136 с.
8. Холин Ю.В. Количественный физико-химический анализ комплексообразования в растворах и на поверхности химически модифицированных кремнеземов: содержательные модели, математические методы и их приложения. – Харьков : Фолио, 2000. – 290 с.
9. Холин Ю.В. Органо-кремнеземные материалы с иммобилизованными ксиленоловым оранжевым и кальцеином: получение, физико-химические свойства, обнаружение ионов металлов / Ю.В. Холин, С.В. Корнеев, И.В. Христенко, F. Pissetti, Y. Gushikem // Методы и объекты химического анализа. – 2008. – Т. 3. – №. 1. – С. 64–67.
10. Яблоков В.А. Термическая стабильность аминокислот / В.А. Яблоков, И.Л. Смельцова, В.И. Фаерман // Журнал общей химии. – 2013. – Т. 83. - №. 3. – С. 423–427.
11. Brinker С.J., Scherer G.W. The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, 1990. – 908 p.
12. Martell A.E., Smith R.M. Crirical stability constants. Vol. 1: Amino acids. - New York: Premium press, 1974. – 469 p.
13. Pitzer K.S. In Activity Coefficients in Electrolyte Solutions, 2rd ed. – CRC Press, Boca Raton, FL, 1991. – 775 p.