ВИСНОВКИ
1. Вивчено взаємодію нітрату
9-ціано-10-метилакридинію (НЦМА) з нуклеофільними реагентами, у яких активний
реакційний центр локалізований на
O-, N-
чи S-атомі. Виявлено та
досліджено нові реакції НЦМА з метанолом, етанолом, аскорбіновою кислотою,
гідразином, гідроксиламіном, сульфідом, сульфітом, цистеїном і тіогліколевою
кислотою. Показано можливість хемілюмінесцентного (ХЛ) визначення речовин з
нуклеофільною здатністю.
2. Показано, що утворення продуктів приєднання в реакціях НЦМА з нуклеофільними реагентами є оборотним процесом. Визначено Крівн реакцій НЦМА з O-, N- та S-вмісними нуклеофілами. В межах кожної з цих груп реагентів, значення Крівн реакцій катіона 9-ціано-10-метилакридинію (RCN+) з оснóвними аніонними формами реагентів корелюють з відповідними Кb і становлять 1,4·105, 5,6·105 і 1,1·106 для НО2-, СН3О- і С2Н5О-; 2,1·10-5 і 9,0·10-5 – N2H4 і NH2OH; 2,1·108, 1,9·106, 7,1·106 і 3,5∙107 – S2-, SO32-, -SCH2CH(NH2)COO- i -SCH2COO-, відповідно.
3. Досліджено стійкість продуктів
приєднання. Встановлено, що при рН>9 з помітною швидкістю відбувається їх
перетворення, яке в сильнолужних розчинах стає значним. Механізм перетворення
визначається природою залишку нуклеофілу в молекулі продукту. В
R(CN)OCH3,
R(CN)OC2H5
i продуктах приєднання
S-вмісних реагентів залишок нуклеофіла
не ініціює внутрішньо-молекулярне перетворення продукту. Для цих продуктів
відбувається лише його заміщення (SN1)
ОН--іоном з подальшим утворенням 10-метилакридону (10-МА).
Внутрішньо-молекулярно перетворюються продукти R(CN)OH,
R(CN)OOH,
R(CN)NHNH2
i R(CN)NHOH.
При цьому утворюються стійкі кінцеві сполуки з подвійним зв’язком між атомом
С(9) акриданового циклу і О- чи N-атомом
нуклеофільного залишку. Ці сполуки ідентифіковано. Крім 10-МА, це
9-гідразоно-10-метилакридан для R(CN)NHNH2
і
9-іміно-10-метилакридан для R(CN)NHOH.
4. Виконано кінетичні дослідження
процесів перетворення продуктів приєднання в лужному середовищі. Знайдено окремі
константи швидкостей реакцій. Зокрема, для реакції НЦМА з
N2H4
їх значення такі: k1
= 1,5·102 М-1·с-1 і
k-1
= 7,1·106 М-1·с-1 (асоціативна стадія реакції),
k2
= 5,6·102 М-1·с-1 (конкуруюче перетворення
RCN+
до 10-МА при дії ОН--іона) і k3
= 9,6·10-4 с-1 (перетворення R(CN)NHNH2
до 9-гідразоно-10-метилакридану). Встановлено, що лімітуюча стадія реакції
RCN+
з ОН--іоном, кінцевим продуктом якої є 10-МА, це оборотний процес
утворення карбінолу (оксинітрилу R(CN)OH).
5. Досліджено хемілюмінесцентні властивості R(CN)OOH, R(CN)NHNH2, R(CN)NHOH та S-вмісних продуктів нуклеофільного приєднання. Хемілюмінесценція R(CN)OOH зумовлена його внутрішньо-молекулярним перетворенням до активного діоксетану, що за будовою і властивостями відрізняється від усіх відомих, а квантовий вихід ХЛ в інтервалі рН 5-12 не змінюється при сталому вмісті іону НО2-. Для решти продуктів ХЛ спостерігається лише при дії Н2О2, чому передує заміщення залишку нуклеофілу на НО2--іон, а крім того в реакціях з KHSO5 i (NH4)2S2O8. Встановлено, що в порівнянні з вихідними нуклеофілами продукти приєднання є стійкішими до окиснення, зокрема, не відбувається їх окислення розчиненим О2. Вибрано оптимальні умови для аналітично важливих ХЛ процесів.
6. Показано, що ХЛ визначення речовин з нуклеофільною здатністю за допомогою НЦМА можливе на основі ХЛ реакцій продуктів приєднання з окисниками, індикаторної ХЛ реакції Н2О2 з RCN+, що утворюється при попередньому кислотному розкладі продукту приєднання, а також ХЛ реакцій з НЦМА активних оксигеновмісних продуктів окиснення окремих реагентів, зокрема, N2H4, NH2OH і аскорбінової кислоти в лужному середовищі розчиненим О2.
7. Розроблено ХЛ методи визначення гідразину та гідроксиламіну, нижній визначуваний вміст яких становить 0,7 і 3 нг/мл, межа лінійності градуйованого графіка становить 160 і 1500 нг/мл, відповідно. Вивчено вплив ряду сторонніх речовин на ХЛ визначення N2H4 і NH2OH. Допустимі кратні вмісти для більшості з них становлять 102-104. Визначення N2H4 і NH2OH в чистих розчинах і модельних сумішах підтверджують правильність і вказують на добру відтворюваність результатів аналізу. Показана можливість визначення гідразину у водах теплоелектростанцій за даним методом.
8. Розроблено ХЛ метод визначення аскорбінової кислоти. Нижній визначуваний вміст становить 50 нг/мл, межа лінійності градуйованого графіка становить 1,5 мкг/мл. Визначення є селективним, допустимі кратні вмісти сторонніх речовин досягають 103. Показана можливість використання методу для визначення аскорбінової кислоти в медпрепаратах "Вітафтор", "Фероплекс" та "Аскорутин".
9. Розроблено ХЛ методи визначення тіогліколевої кислоти та цистеїну за допомогою акридинієвого субстрату – НЦМА, нижній взначуваний вміст становить 15 і 80 нг/мл, відповідно. Визначенню не заважають дисульфідні продукти окис-нення ТГК і Сys. Важливим є те, що за даним методом цистеїн можна визначати в присутності інших амінокислот, в тому числі сульфуровмісних, зокрема, метіоніну.
10. Розроблено ХЛ метод визначення сульфіту з нижнім визначуваним вмістом 1 нг/мл. Показана можливість застосування методу для визначення сульфіту в живильних водах теплових електростанцій.