Синтез новых бор-хелатообразующих лигандов - производных 3-аминопропандиола-1,2 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Нестеров, Денис Валерьевич

• Нестеров, Денис Валерьевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Нестеров, Денис Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Комплексообразующие свойства ионов бора(Ш)

1.2 Механизм комплексообразования борной кислоты с органическими соединениями

1.3 Методы синтеза сорбентов борной кислоты

1.4 Методы синтеза гидроксиалкильных производных

1.5 Биохимическая активность комплексов борной кислоты с органическими лигандами

2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Синтез и строение дигидроксипропильных производных

2.1.1 Синтез N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозана

2.1.2 Кватернизация N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозана

2.1.3 Синтез поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аллиламина]

2.1.4 Синтез поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аминостирола] (ГПАС)

2.1.5 Сшивка функционализированных полиаминов

2.1.6 Синтез ацетола для подтверждения наличия остатков 2,3-дигидроксипропиламина-2 в ГПХ, ГПАА и ПГАС

2.1.7 Дигидроксилирование аминогрупп низкомолекулярных аминов в реакции с глицидолом

2.2 Сорбционные свойства дигидроксипропильных производных по отношению к ионам бора(Ш) в концентрированных растворах

2.2.1 Зависимость сорбционной емкости от степени функционализации полимеров

2.2.2 Зависимость сорбционной емкости от pH

2.2.3 Кинетика сорбции бора(Ш) на N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозане

2.3 Сорбционные свойства дигидроксипропильных производных по

отношению к ионам бора(Ш) в разбавленных растворах

2.4 Биологическая активность N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш)

2.4.1 Антибактериальная активность N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш)

2.4.2 Гистологические изменения тканей органов

2.4.3 Клинические и биохимические исследования крови животных

2.4.4 Иммуномодулирующие свойства N^-(2,3-

дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш)

2.4.5 Предполагаемый механизм биологической активности N^-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш)

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3. 1 Использованные методы и оборудование

3.1.1 ИК спектроскопия

3.1.2 ЯМР спектроскопия

3.1.3 Определение рН

3.1.4 Термогравиметрическое исследование дигидроксипропилированных полиаминов

3.2 Синтез ^0-(2,3-дигидроксипропил)хитозана

3.3 Синтез поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аллиламина]

3.4 Синтез поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аминостирола]

3.4.1 Синтез полинитростирола

3.4.2 Методы восстановления нитрополистирола и синтез поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аминостирола]

3.5 Синтез низкомолекулярных производных алкил- и арил-дигидроксипропиламина

3.5.1 Синтез 2-гидроксиэтил-(2,3-дигидроксипропил)амина

3.5.2 Синтез гептил-(2,3-дигидроксипропил)амина

3.5.3 Синтез 3-метилбутил-(2,3-дигидроксипропил)амина

3.5.4 Синтез 4-метилфенил-(2,3-дигидроксипропил)амина

3.5.5 Синтез гидроксиацетона (ацетола)

3.6 Сшивка сорбентов

3.7 Кватернизация полимера на основе

3.8 Методики определения концентрации растворов борной кислоты и проведения сорбционных исследований

3.8.1 Методика проведения сорбции борной кислоты на селективных сорбентах

3.8.2 Методика исследования кинетики сорбции борной кислоты на селективных сорбентах

3.9 Определение вицинальных диольных групп

3.10 Элементный анализ

3.11 Методика синтеза ^0-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш)

3.12 Методики бактериологических исследований

3.13 Методы клинических испытаний препарата

3.14 Методики гистологических исследований тканей

3.14.1 Определение изменений паренхиматозных органов в условиях применения ^0-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш)

3.14.2 Определение гистоморфологических изменений мышечной ткани в условиях имплантации полимерных образцов хирургическим методом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение: Акт о внедрении результатов работы

Приложение: Отчет по испытанию препарата

Приложение: Отчет по испытанию препарата

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез новых бор-хелатообразующих лигандов - производных 3-аминопропандиола-1,2»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Бор и его соединения широко используются в атомной энергетике, синтетической химии и современной медицине. Рост потребности в боре создает предпосылки для разработки новых органических ионообменных смол и селективных сорбентов с целью развития альтернативных методов получения и фракционирования изотопов бора. Извлечение остаточных концентраций борной кислоты из технологических растворов накладывает дополнительные требования к химической стабильности сорбентов в агрессивных средах и к повышенным сорбционным характеристикам.

Эффективные бор-хелатообразующие лиганды, сформированные на основе соединений природного происхождения, позволяют создавать новые антибактериальные композиции с широким антимикробным спектром действия. В результате, разработка бор-содержащих химиотерапевтических препаратов, в том числе комплексных соединений борной кислоты с полимерными лигандами, позволяющих пролонгировано доставлять ионы бора(Ш) в патологический очаг и оказывать устойчивый фармакологический эффект, является актуальной. Таким образом, необходимость использования соединений бора требует развития методов органической химии с целью получения новых бор-хелатообразующих лигандов и разработки эффективных методов их синтеза, которые позволяют контролировать взаимосвязь структуры лиганда и его бор-комплексообразующих свойств. При разработке методов получения таких соединений необходимо учитывать новые технические требования, если речь идет о сорбционном применении лигандов, а также условия безопасности их применения в случае транспортных молекул ионов бора(Ш) для создания антибактериальных препаратов.

Степень разработанности темы исследования. Разработка методов

получения дигидроксилированных полимеров, в том числе хитозана, уже не одно

десятилетие привлекает внимание исследователей в синтезе новых сорбентов

ионов бора(Ш). Несмотря на простую очевидность процесса присоединения

аминогрупп хитозана к глицидолу, в литературе имеются только две статьи,

которые не позволяют сформировать систематические представления как об особенностях протекания реакции, так и о строении получаемых продуктов. В тоже время, реакция взаимодействия с глицидолом имеет существенное преимущество по сравнению с другими способами дигидроксилирования высокомолекулярных соединений благодаря высокой реакционной способности оксирановой группы глицидола. Однако в настоящее время недостаточно данных о реакционной способности коммерчески доступных полиаминов хитозана, полиаллиламина и полиаминостирола с глицидолом и о структуре образующихся дигидроксилированных производных. Отсутствуют сведения в отношении синтеза и биологической активности бор-содержащего комплекса N,0^2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш).

Целью работы является синтез хелатообразующих лигандов на основе производных 3-аминопропандиола-1,2, характеристика их сорбционных свойств в отношении ионов бора(Ш) и оценка биологической активности комплексов.

При выполнении данной работы ставились следующие задачи:

1. Разработка методов синтеза производных полиаминостирола, полиаллиламина и хитозана, содержащих пендантные группы 3-аминопропандиола-1,2;

2. Изучение сорбционных свойств полученных соединений по отношению к ионам бора(Ш);

3. Оценка фармакологических свойств N,0^2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш).

Научная новизна:

1. На основе подхода полимераналогичных превращений в геле разработаны методы получения ^0-(2,3-дигидроксипропил)хитозана, поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аминостирола] и поли[Ы-(2,3-

дигидроксипропил)аллиламина], позволяющие получать новые

хелатообразующие лиганды с требуемой величиной степени функционализирования.

2. Впервые показано, что использование ультразвука позволяет значительно уменьшить время проведения взаимодействия глицидола с хитозаном и полиаминостиролом.

3. Проведено сравнительное исследование реакционной способности полиаминостирола, полиаллиламина и хитозана в реакции с глицидолом, которое продемонстрировало зависимость строение полученного 2,3-дигидроксипропильного производного от химического строения основной полимерной цепи.

4. Синтезированы новые эффективные сорбенты ионов бора(Ш) на основе полиаминостирола, полиаллиламина и хитозана, содержащие пендантные группы 3- аминопропандиола-1,2. Полученные материалы обладают высокой сорбционной емкостью по сравнению с известными органическими сорбентами и позволяют эффективно извлекать ионы бора(Ш) как из кислых, так и из щелочных водных растворов.

5. Впервые синтезированы боратные комплексы на основе N^-(2,3-дигидроксипропил)хитозана и выявлены их антибактериальные, антитоксические, иммуномодулирующие свойства.

Теоритическая и практическая значимость. Получены N^-(2,3-дигидроксипропил)хитозан (ГПХ), поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аминостирол] (ГПАС) и поли[Ы-(2,3-дигидроксипропил)аллиламин] (ГПАА). На основе ГПХ, ГПАА и ГПАС сформированы новые материалы, показавшие высокую сорбционную емкость по отношению к ионам бора(Ш). Предложен новый биологически активный препарат N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-борат(Ш), который использован в качестве лечебно-профилактического ветеринарного средства.

Методология и методы диссертационного исследования. Проведенные

экспериментальные исследования и обсуждение полученных результатов

соответствуют общепринятым методологиям органической химии:

целенаправленный синтез и установление взаимосвязи строение - свойства. С

целью разработки одностадийного метода синтеза новых эффективных бор-

6

хелатообразующих лигандов - производных 3-аминопропандиола-1,2 использовали метод полимераналогичных превращений «синтез в геле» полиаминостирола, полиаллиламина и хитозана в реакции с глицидолом. Подтверждение состава и строения полученных органических соединений проводили методами элементного анализа, ИК-Фурье спектроскопии, ЯМР 1Н и

13

С спектроскопии, термогравиметрии с ИК-идентификацией продуктов разложения, а также осуществляли направленный синтез низкомолекулярных соединений. Для установления влияния химического строения полученных органических соединений на их способность взаимодействовать с ионами бора(Ш) использовали методы изучения сорбционного равновесия в зависимости от рН, концентрации сорбата и времени реакции. Оценку фармакологической активности боратных комплексов проводили методами экспериментальной биологии (иммунобиологические, токсикологические и гистологические методы исследования) и световой микроскопией.

Личное участие автора. Автором проведен аналитический обзор литературных данных, выполнена в полном объеме экспериментальная работа по синтезу, выделению и идентификации полученных соединений. Автор принимал непосредственное участие в планировании химических экспериментов и биологических испытаниях препарата, проведении анализа полученных результатов, в подготовке научных статей, тезисов и патентов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• Методы получения дигидроксилированных производных хитозана, полиаминостирола и полиаллиламина.

• Сорбционные свойства (зависимость сорбции от рН, концентрации, кинетика сорбции) ГПХ, ГПАС и ГПАА по отношению к ионам бора(Ш).

• Биологическая активность ^0-(2,3-дигидроксипропил)хитозанил-бората(Ш) в отношении ряда заболеваний желудочно-кишечного тракта инфекционной и неинфекционной этиологии.

Степень достоверности. Исследования, представленные в работе,

проведены с использованием стандартных и ранее опробованных методов. Все

7

полученные соединения охарактеризованы не менее чем двумя физико-химическими методами анализа. Измерения физико-химических и сорбционных характеристик проведены на сертифицированном оборудовании, на базе Института органического синтеза им. И.Я. Постовского.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на конференциях: XXI и XXII Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (УрГУ, Екатеринбург, 2011; УрФУ, Екатеринбург, 2012); УШ, IX и X Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (УГЛТУ, Екатеринбург, 2012, 2013, 2014); Международной научно-технической конференции «Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические проблемы и перспективы лесного комплекса» (УГЛТУ, Екатеринбург, 2011); IX Международной научно-технической конференции «Лесные технопарки -дорожная карта инновационного лесного комплекса» (УГЛТУ, Екатеринбург, 2013); XII и XIII Международной конференции «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Российское хитиновое общество, Пермь, 2014); Международной научно-технической конференции «Лесная наука в реализации концепции уральской инженерной школы: социально-экономические и экологические проблемы лесного сектора экономики» (УГЛТУ, Екатеринбург, 2017).

Публикации. Основные результаты работы изложены в 19 публикациях, в том числе в 7-ми статьях в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, включая 1 статью в иностранном журнале, 3 патента РФ на изобретение и 8 тезисов докладов, представленных на Международных и Всероссийских конференциях.

Основное содержание работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, трех глав (обсуждение результатов), экспериментальной части, выводов и списка литературы из 183 наименований. Работа изложена на

143 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 31 схему и 14 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность: профессору, д.х.н. Молочникову Л. С., научному руководителю работы, профессору кафедры общей и неорганической химии Уральского государственного лесотехнического университета; доценту, к.х.н. Пестову А. В., старшему научному сотруднику лаборатории органических материалов Института органического синтеза ИОС РАН им. И. Я. Постовского (ИОС УрО РАН); к.х.н. Кодессу М. И., руководителю лаборатории молекулярной спектроскопии ИОС УрО РАН; к.х.н. Коряковой О. В., научному сотруднику лаборатории молекулярной спектроскопии ИОС УрО РАН; к.х.н. Баженовой Л. Н., руководителю группы элементного анализа ИОС УрО РАН; Мехаеву А. В., младшему научному сотруднику лаборатории органических материалов ИОС УрО РАН; к.х.н. Новоселовой И. М., заведующей лабораторией аналитической химии ОАО УНИХИМ и ОЗ; профессору, д.в.н. Петровой О. Г., Уральского государственного аграрного университета (УрГАУ); профессору, д.в.н. Дроздовой Л. И., заведующей кафедрой анатомии и гистологии (УрГАУ).

Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Спектроскопия и анализ органических соединений».

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Комплексообразующие свойства ионов бора(Ш)

Известно, что соединения бора являются проблемными загрязнителями питьевой и технологической воды [1,2]. Это в первую очередь связано с широким применением соединений бора и его токсичностью, а также с требованиями к минимальной концентрации данного элемента в технологических процессах, в том числе в производстве полупроводников. Разрабатываемые в настоящее время биологические методы удаления бора считаются неэффективными, поэтому основными методами глубокого удаления боратов остаются электрохимические и сорбционные технологии, включающие применение ионообменных смол, мембран и специфических сорбентов. Двойственное положение относительно соединений бора сложилось в токсикологии. Борная кислота и ее соединения применяются как антисептики, однако токсичность бора ограничивает их применение. В то же время недостаток данного элемента нарушает ряд биохимических процессов. Комплексы борной кислоты на основе изотопа 10B с некоторыми органическими молекулами рассматриваются как перспективные терапевтические препараты при лечении некоторых онкологических заболеваний [3]. Особое внимание в настоящее время привлекают биоразлагаемые in vivo координационные соединения бора и полимерных лигандов.

Из литературных данных известно [1,4-8], что комплексообразующие свойства, а также биологическая активность элемента бора обусловлены его стремлением сформировать тетракоординационное окружение в комплексном анионе. Комплексообразование трехвалентного бора сильно зависит от электроотрицательности связанных с ним атомов акцепторов. Отсутствие ясного представления о составе и физико-химических свойствах растворов борной кислоты создает проблему для поиска новых селективных лигандов.

Ортоборная кислота в растворах ведет себя как одноосновная кислота, однако, не как донор протонов, а как кислота Льюиса, образуя связь с донором электронной пары - кислородом гидроксила воды и высвобождая протон:

H3BO3 + H2O = [B(OH)4]- + H+ рКа = 9.23 (1)

10

В кислой среде равновесие реакции (1) практически смещено влево в недиссоциированную форму, что подтверждают криоскопические исследования, спектры комбинационного рассеяния и ЯМР 1Н спектры растворов [7-9]. Таким образом, основной формой существования борной кислоты в растворах сильных кислот является недиссоциированная борная кислота в виде Н3В03. Иная картина наблюдается в поведении борной кислоты в растворах щелочей. Криоскопические и кондуктометрические исследования показали, что при высоких значениях рН в растворе существует только одноядерный тетраэдрический комплексный анион [В(ОН)4]- [7,8]. Это подтверждено также данными ЯМР 1Н спектроскопии и методами комбинационного рассеяния [8,9]. В то же время по данным работы [9] полимеризация изолированных тетраэдров В(0Н)4- и треугольников В(ОН)3 в комплексные полианионы является термодинамически выгодным процессом. Существование в растворах смеси полиборных кислот подтверждается еще и тем фактом, что они имеют разные фазовые коэффициенты распределения и, соответственно, молекулярные массы. Это позволило их разделить методами бумажной хроматографии в кислых растворителях [10]. Примерный количественный состав полиборных кислот в растворе позволяет оценить диаграмма распределения комплексов гидроксида бора и продуктов его полимеризации в зависимости от рН водного раствора (Рисунок 1.1) [11].

Пока нет единого мнения, какие полиборные кислоты преимущественно образуются в водном растворе борной кислоты. Есть предпосылки считать, что в растворе может образовываться анион с тремя атомами бора и одним отрицательным зарядом [11], согласно реакции:

[В(0Н)4]- + 2Н3ВО3 = [В303(0Н)4]- + 3Н20 (2)

Рисунок 1.1 - Равновесное количественное распределение между борной кислотой и ее полимерами при ее концентрации 0.8 моль/л в зависимости от рН

водных растворов

Данный анион не является линейным и имеет следующее строение:

ЮН

НО

\ о—в

в

/ 4 ' НО/ О—в

О

\ ОН

Остальные полициклические анионы являются его производными разной степени сложности [12,13]. Проблема определения структур боратов осложняется тем, что константы образования различных полиионов борной кислоты имеют близкие значения, и в растворе одновременно могут существовать несколько полианионов с различными мольными соотношениями. Кроме того, полианионы имеют разный состав в зависимости от рН, температуры и концентрации растворов [11]. Так установлено, что при концентрации 0.1 н. в интервале рН 7.59.0 в растворе преобладает тетраборат анион как наиболее устойчивый [14]. Однако при анализе структур полиборатов необходимо учитывать и влияние природы катиона. В работе [15] утверждается, что пентаборат анион является более предпочтительным солеобразующим ионом с основаниями

тетраалкиламмония по сравнению с тетраборатом, вероятно, из-за пространственного влияния объемного тетраалкиламмониевого катиона. Также описаны гексабораты бензилдиметилаллиламмония и бензилдиметил-н-пропиламмония. Изучение растворов борной кислоты с концентрацией выше 0.025 М, показало, что в растворе существуют анионы полиборных кислот [16]. Таким образом, увеличение концентрации борной кислоты приводит к процессам полимеризации ионов бората в циклические и линейные структуры [17]. Разбавление насыщенного раствора борной кислоты приводит к деполимеризации олигомерных анионов [8]. В разбавленных растворах поведение борной кислоты имеет свои особенности [18]. Следует отметить, что в литературе недостаточно сведений о формах существования ионов бора в водных растворах борной кислоты с концентрациями 10-4-10-5 М [19]; отсутствует однозначный ответ о возможном числе полиборатных комплексов в растворах, их строении и составе, что требует проведения дополнительных исследований.

Отмеченные особенности химических свойств боратов обуславливают сложность прогнозирования их поведения в растворе. Зависимость состава и структуры комплексных анионов от рН, концентрации и температуры влияет на пути и механизмы процессов комплексообразования борной кислоты с низко- и высокомолекулярными лигандами.

1.2 Механизм комплексообразования борной кислоты с органическими

соединениями

Как было отмечено ранее, бор формирует четырехкоординационные

комплексные соединения, в том числе с органическими лигандами -

одноатомными спиртами, общей формулы M[B(OR)4]. Данные соединения могут

быть получены при взаимодействии эфиров борной кислоты с алкоголятами

щелочных металлов [20]. Подобный механизм образования

четырехкоординированного бора наблюдается в реакции с полифенолами,

диолами, оксибензойными кислотами и их производными. Данные реакции

протекают с образованием сложных полициклических комплексов. Склонность

борат-иона к полимеризации дает предпосылки считать, что строение и свойства

13

образующихся соединений могут существенно различаться в зависимости от

кислотности среды и строения самого лиганда. В общем виде реакции с

полиолами, содержащими вицинальные спиртовые группы, могут быть выражены

следующими уравнениями:

Н[В(ОН)4] + (НО^ = Н(В(ОН)ьОД + 2Н2О, (3)

Н[В(ОН)4] + 2(НО^ = [В^)2]Н + 4Н2О. (4)

Такое состояние термодинамически выгодно. На это указывает тот факт, что

комплексные кислоты являются более сильными, чем исходная борная кислота,

как видно из сопоставления их констант диссоциации [21]:

H[B(OH)2O2L] = [B(OH)2O2L]- + Н+, рКа = 6.00 (5) [В(О2Ц)2]Н = [B(O2L)2]■ + Н +, рКа = 3.70 (6) Н[В(ОН)4] = [В(ОН)4]- + Н+, рКа = 9.23 (7)

Аналогичный механизм комплексообразования наблюдается в реакциях борной кислоты с одноатомными и многоатомными спиртами (глицерин, манит, сорбит), углеводами (инвертированный сахар, фруктоза,) и в-дикетонами (куркумин и др,) [22-31]. Изменение молярного оптического вращения диоксикарбоновых кислот и углеводов доказывает их участие в комплексообразовании с борной кислотой. Максимальное оптическое вращение комплекса бората с мезо-винной кислотой при рН 4.10-4.15 составляет 4.49-4.50°, в то время как раствор 0.3 М чистой мезо-винной кислоты вращает плоскость поляризации на 3.1-3.2°. Данная зависимость величины оптического вращения от концентрации бората линейна и используется как аналитический метод определения борной кислоты в растворах [32]. Необходимо учитывать способность борной кислоты образовывать полианионы различной структуры в зависимости от концентрации и рН в реакциях комплексообразования с органическими лигандами, в том числе при сорбции. Данные структуры могут стать центрами формирования боратного привитого полимера, что может существенно повлиять на сорбируемость ионов бора(Ш) в зависимости от физико-химических свойств раствора.

В реакциях полиолов с боратами в щелочной среде по данным ИК, ЯМР спектроскопии, потенциометрии и термогравиметрии доказано формирование следующих структур [33-36]:

^О_ О^ \ /

В / \ -О О

/

R

—О _ он

^О ОН

О

В-ОН

R

R

R

/

О

Схема 1.1 - Строение комплексов борной кислоты с полиолами в щелочных

растворах

При комплексообразовании боратов с цис-циклопентандиолом-1,2 в отличие от транс-изомера, наблюдается быстрое увеличение электропроводности растворов, что доказывает образование сильных комплексных кислот с вицинальными диольными группами. Имеются литературные данные [37], что борная кислота вступает в комплексообразование с некоторыми природными циклическими полиспиртами (сцилоинозит).

В литературе отсутствует единое мнение относительно структуры комплексов борной кислоты с углеводами. В то же время, образование отрицательно заряженного комплексного аниона доказано методом зонного электрофореза щелочных растворов смеси углеводов и буры [37]. Однако данные о природе связи В-О (комплексная связь или эфирная) в молекулах боратных комплексов углеводов остаются противоречивыми [37]. В статье [38] описано комплексообразование по донорно-акцепторному механизму между недиссоциированной ортоборной кислотой (Н3ВО3) и спиртовыми группами глюкопиранозы в щелочных средах. Данный механизм реакции не соответствует свойствам борат иона в щелочных областях рН, и более предпочтителен для описания промежуточной стадии реакции этерификации между углеводом и борной кислотой с образованием эфирной связи В-О (Схема 1.2):

я

ОН

Ю:-В- ОН

Н ОН

Н

я Ю:

Н

ОН

-В —ОН

я

ОН

ОН

-Н2О

+

О—В

Н ОН

-Н

я — О —В

ОН

О

/\

НН

Схема 1.2 - Механизм образования эфирной связи между углеводом и борной

кислотой

Таким же образом осуществляется реакция борной кислоты изопропилтрополоном в водной и в безводной среде (Схема 1.3).

но

N Х о

но ^

\ /V

о

но

Н3ВО3

\ н

но7 ^о-н

/в\

но о -н2о о

Схема 1.3 - Процесс комплексообразования между борной кислотой и

изопропилтрополоном

с

В начале гидроксильная группа лиганда изопропилтрополона реагирует с борной кислотой с образованием тетраэдрического интермедиата, причем данный процесс является лимитирующим. Затем происходит отщепление молекулы воды с образованием циклического эфира [39]. Аналогично реагируют полифенолы и некоторые ^мс-циклоалкан-1,2-диолы. Основным доказательством существования тетраэдрических структур в этих случаях является образование калиевой соли дипирокатехинборной кислоты (Схема 1.4) [40].

Схема 1.4 - Строение калиевой соли дипирокатехинборной кислоты

Методом ЯМР 1Н доказано, что пирокатехин может вступать в реакцию с недиссоциированной борной кислотой, по-видимому, с образованием сложных эфиров. Хотя авторы статьи утверждают, что из-за сложности поведения системы борная кислота - пирокатехин им не удалось окончательно идентифицировать структуры комплексов и природу связей В-О [41]. В статьях по потенциометрическому исследованию продуктов реакции комплексообразования с пирокатехином в растворе обнаружены комплексы состава 1:2 [42,43]. В литературе предполагают механизм взаимодействия полиборных кислот со спиртами и фенолами с образованием промежуточных полимерных соединений [37].

Таким образом, изменение рН раствора с эквимольным соотношением борная кислота - лиганд может существенно влиять на состав и структуру комплексов.

1.3 Методы синтеза сорбентов борной кислоты

С учетом данных о комплексообразовании органических соединений с борной кислотой (см. гл. 1.2) в составе сорбентов ионов бора(Ш) должны присутствовать гидроксильные группы. В настоящее время существует большое количество органических и неорганических сорбентов, удовлетворяющих этому условию.

Наиболее известным простым селективным сорбентом борной кислоты является поливиниловый спирт. Материалы на его основе уже давно привлекают к себе внимание, поскольку являются дешевыми и синтетически доступными [37].

Борная кислота обратимо адсорбируется на геле Сефадекса G-25, который получен сшивкой декстрана эпихлоргидрином. Сорбцию ионов бора с использованием данного сорбента проводят из щелочных растворов, а десорбцию - растворами кислот [33]. Борная кислота хорошо связывается альгинатом кальция, и его сорбционная емкость возрастает с ростом рН и достигает значения 94 мг/г в пересчете на ионы бора (В3+) при рН 9.0-10.0 [38].

При этом доказано преобладание механизма хемосорбции на данном сорбенте.

17

Способность фенолов и их производных образовывать комплексы с борной кислотой также обеспечивает существование полифенольных сорбентов борной кислоты [37].

Основным методом синтеза ионообменных смол и селективных сорбентов является химическое модифицирование полимерной матрицы путем формирования активных функциональных групп. При этом основная цель -получение сорбента с максимальной структурной гомогенностью, существенно увеличивающей его емкость и селективность [38-49]. Применимо данное правило и к сорбентам борной кислоты. Таким же образом получены сорбенты борной кислоты, содержащие остатки многоатомных спиртов (маннит, глицерин и др.) и аминоспиртов (глюкамин, ^(Р-оксиэтил)глюкамин и ^метилглюкамин). В качестве полимерной основы используются карбоцепные (полистирол [65,62], полиметакриловая кислота [55,65], поливиниловый спирт [37], полиаллиламин) и гетероцепные (полиэтиленимин) синтетические полимеры, а так же смолы на основе полисахаридов, функционализированных активными центрами, комплексообразующими с борной кислотой [4,51-64].

Функционализация химически инертной полистирольной матрицы нуклеофильными группами (Ш-, НО-, КН2- группы) открывает широкие возможности для дальнейших полимераналогичных превращений с целью получения высокоемких и селективных сорбентов. Для функционализации полистирирола с использованием реакции нуклеофильного замещения используют его хлорметильное и хлорсульфоновое производные (Схема 1.5) [52,57-59,66].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нестеров, Денис Валерьевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мартин Д. Химия трехфтористого бора / Д.Мартин, С. Бут - М.: Мир. 1960. 285 с.

2. Ткачев К.В. Технология неорганических соединений бора / К.В.Ткачев, Ю.С. Плышевский - Л.: Химия. 1983. 208 с.

3. Barth R.F, Coderre J.A, Vicente M.H. Boron neutron capture therapy of cancer: current status and future prospects / R.F Barth, J.A Coderre, M.H Vicente // Clin Cancer Res. 2005. V. 11. P. 3987-4002.

4. Самсонов Г.В. Бор, его соединения и сплавы / Г.В.Самсонов, Л.Я.Марковский, А.ФЖигач, М.Г. Валяшко - Киев. Наукова думка, 1960. 263 с.

5. Шусторович Е.М. Природа химической связи / Е.М. Шусторович - М.: Изд-во АН СССР, 1963. 136 с.

6. Самсонов Г.В. Состояние и основные направления исследования методов получения, структуры и свойств бора / Г.В.Самсонов, Г.В. Цагарейшвили. Материалы IV Международного симпозиума по бору: - Тбилиси, 1972. С. 5 - 14.

7. Zachariasen W.H. The precise structure of orthoboric acid / W.H. Zachariasen //J. Acta Grystall. 1954. V.7. P.305-310.

8. Никольский Б.П. Справочник химика/ Б.П. Никольский - М. Л.: Химия, 1964. Т.2. 410 с.

9. Кравченко В.Б. Некоторые кристаллохимические особенности боратов / В.Б. Кравченко // Ж. структ. химии. - 1965. Т. 6. № 1. с. 88 - 95.

10. Nunes Da Costa M.J. Chromatographic behavior of borates and their heteropolyacids / M.J.Nunes Da Costa, R. A. Guades De Carvalho // J. Chromatography. 1958. V.1. P.47-51.

11. Бровкина О. В. Изучение комплексообразования бора в водно-пероксидных растворах методом ЯМР. Синтез пероксиборатов щелочных металлов: Диссертация кандидата химических наук: 02.00.01/ Бровкина Ольга Владимировна. Владивосток 2001. 208 с.

12. Stetten D. W. Acidic behavior of concentrated boric acide solutions/ D. W. Stetten //

Analit. Chem. 1951. V. 23. № 8. P 3264 - 3267.

124

13. Edwards I. O. Detection of anionic complex by measurements / I. O. Edwards // J. Amer. Chem. Soc. 1953. V.75. № 24. P 3264 - 3267.

14. Матерова Е. Исследование боратных растворов методом ионного обмена/ Е. А. Матерова, М. Г.Валяшко, Е. В. Паршикова // Вести ЛГУ. Сер. физ. 1961. № 10. С. 120 - 135.

15. Raymond B. Quaternary Ammonium Polyborates / B.Raymond, C. Petersen // Contribution from the research laboratories of the Sprague electric Co. 1959. V. 81. July 5. P 3264 - 3267.

16. Коттон Ф. Современная неорганическая химия, 2 часть / Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон - М.: Мир.1969. 496 с.

17. Ingri N. Equilibrium studies of poly- anions II. Polyborates in NaCIO4 medium / N.Ingri, G. Lagestrom, M.Fridman, J.G. Sillen //Acta Chem. Scand. 1957. V.11. № 6. P. 1034-1039.

18. Шварц Е. М. Первые шаги в изучении строения боратов и их состояния в водном растворе/ Е. М. Шварц// Известия академии наук Латвийской ССР. 1981. №5. С. 525-529.

19. Казакова Т. А. Взаимодействие борной кислоты с полиолами/ Т. А. Казакова // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки» 2012. №1. С.82-86.

20. Brown H.C. The preparation and properties of sodium tetraalkoxyborohydrides/ H. C.Brown, E.J. Mead// J. Amer. Chem. Soc. 1956. V. 78. № 15. P. 3614-3616.

21. Tapparo A., Pastore P. Ion chromatographic determination of borate in aqueous samples together with other common anions/ A. Tapparo, P.Pastore // J. Analyst. 1998. V. 123. P.1771-1773.

22. Belcher R. A Corparative Study of Varions Complexing Agents (polyols) Used in the Titration of Boric Acid/ R.Belcher, Y. Tully, Y. Svekla //Anal. Chim. Acta. 1970. V.50. № 2. P. 26l-267.

23. Haider S.Z. Determination of Borate in Presence of Silver/ S.Z. Haider // J. Analyst. 1953. V.78. P. 673-675.

24. Назаренко B.A., Оптимальные условия алкалиметрического определения борной кислоты в виде комплексов с полиоксисоединениями / В.А.Назаренко, Л.Д.Ермак // Зав. лаб. 1968. Т.34. В. 3. С.257.

25. Назаренко B.A. Методы определения и анализа редких элементов / B.A. Назаренко. - М.: АН СССР. I96I. С.454-455.

26. Capelle R. De dasage du lore Techniques utilisees/ R.Capelle// Chim. anal. 1963. V. 45. № 6. P.303-315.

27. Яковлев П.Я., О методах определения бора в сталях и сплавах / П.Я.Яковлев, Г.В. Козина // Зав. лаб. 1963. Т.28. В. 8. С.920-922.

28. Немодорук А.А. Аналитическая химия бора / А.А.Немодорук, З.К. Каралова -М.: Наука, 1964. 283 с.

29. ВасильеваМ.Г. Анализ бора и его соединений /М.Г.Васильева, В.М.Ладынина, Н.А Махарашвили. - М.: Атомиздат, 1965. 268 с.

30. Gast J. Determination of the Alkalinity and Borate Concentration of Sea Water. / J.Gast, Т. Tompson //Anal.Ghem. 1958. V.30. P.1549.

31. Rachett H.G. Boric Acid Analysis in Nickel Solutions / H.G. Rachett // Metal Finish. 1963. V.61. № 4. P.52-53.

32. Kodama K. Polarimetric determination of boric acide with tartaric acide. / K. Kodama, H. Syiio // Anal. Chem. 1962. V. 34. №. 1. P.106-108.

33. Шварц Е. М. Изучение комплексообразования в системах борная кислота-гидроксид натрия-вода методом спектроскопии ЯМР/ Е. М. Шварц, А. Е. Камарс // ЖОХ. 1997. Т.67. с.735-738.

34. Aruga R. Borate-polyol complexes in aques solution. Determination of enthalpies by thermometric titrimetry / R. Aruga // Talanta. 1985. V. 32. № 6. P.517-519.

35. Verchere J. F. Mesure pH-metrique de la constant de stabilite d'un complexe borate-mannitol / J. F. Verchere// Bull.Union Phys. 1986. V. 80. № 684. P. 871-879.

36. Берниязова Д. Г. Бис(манделято)бораты металлов / Д. Г.Берниязова, В. Г.Калачева, Е. М. Шварц // ЖНХ. 1987. Т. 32. C. 1543-1546.

37. Шварц Е.М. Взаимодействие борной кислоты со спиртами и оксикислотами / Е.М. Шварц.- Рига: Знание, 1990. 410 с.

38. Ruiz M. Sorption of boron on calcium alginate gel beads / M. Ruiz // J. Reactive & Functional Polymers. 2013. V. 73. P. 653-657.

39. Akhtar F. The stability constants and thermodynamic parameters of borate-carbohydrate complexes by pH measurements / F. Akhtar, A. Rahman // J. Bangladesh chemical society. 2012. V. 25(1). P. 15-20.

40. Киссельгоф Г. В. Взаимодействие борной кислоты с гидроксилсодеожащими соединениями / Г. В.Киссельгоф, В. А. Архангельский // Ион. обмен и ионометрия. 1986. Т. 5. C. 80-89.

41. Kagava S. Kinetic study on complexetion of boric acide with 4-isopropiltropolone in non-aqueous solvets/ S. Kagava // J. Inorganica Chemica Acta. 1995. V.231. P. 115119.

42. Pasdeloup M. NMR Study of the Complexation of Boric Acid with Catechol (1,2-Dihydroxybenzene) / M. Pasdeloup. C. Brisson. // J. Organic magnetic resonance. 1981. V. 16, № 2. P. 355-370.

43. Peaston R. T. Measurement of catecholamines and their metabolites/ R. T. Peaston C. Weinkove // J. Ann. Clin. Biochem. 2004. V. 41. P. 17-38.

44. Мясоедова Г.В. Хелатообразующие сорбенты / Г.В.Мясоедова, С.Б. Саввин -М.: Химия. 1984. 173 с.

45. Неудачина Л.К. Новые хелатные сорбенты: свойства и применение для сорбционно- спектроскопического определения ионов переходных металлов / Л. К. Неудачина, А. В. Пестов, Н. В. Баранова, В.А. Старцев // Аналитика и контроль. 2011. Т. 15. № 2. C. 239-250.

46. Соковнин С. Ю. Сорбенты на основе ^(2-карбоксиэтил)хитозана, сшитые наносекундными электронными пучками / С. Ю. Соковнин, М. Е. Балезин, И. С. Пузырев // Изв. АН., Cер. хим. 2009. №6. C. 1143-1149.

47. Rodrigues C. A. Methylated N-(4-pyridinylmethyl) chitosan as a novel effective safe gene carrier / C. A. Rodrigues, M. C. Laranjeir, V. T. Favere, E. Stadler, // Polym. 1998. V. 39. P. 5121-5126.

48. Bratskaya S.Y. N-(2-(2-pyridil)ethyl)chitosan: Synthesis, characterization and sorption properties / S.Yu. Bratskaya, Yu.A .Azarova, E.G. Matochkina // Carbohydr. Polym. 2007. V. 39. P. 6221-6226.

49. Reetz M. Enhancing the Enantioselectivity of an Epoxide Hydrolase by Directed Evolution/ M. Reetz // J. Org. Lett. 2004. V. 6. № 2. P. 6221-6226.

50. Demey H. Development of a new chitosan/Ni(OH)2-based sorbent for boron removal / H. Demey, T. Vincent, M. Ruiz, A.M. Sastre, E. Guibal // Chemical Engineering Journal. 2014. V. 244. P.576-586.

51. Simonnot M.O. Boron removal from drinking water a boron selective resin: is the treatment really selective / M.O. Simonnot, C. Castel, M. Nicolal // Water Research. 2000. V. 34, № 1. P. 109-116.

52. Пат. № 122644 USSR П. ^(Р-оксиэтил)-глюкамин в качестве исходного продукта для синтеза борселективного сорбента / М. И. Якушин, Т. А. Смаева с. 1122644 (1983) // Опубл. 07.11.84. Бюл. № 41 (72).

53. Tural B. Separation and preconcentraition of boron with Glucamin modified Novel magnetic sorbent / B. Tural // Clean-Soil. Air. Water. 2010. V. 38. № 4. P. 321-327.

54. Gazi M. Modification of Crosslinked Poly(styrene) Based Polymers for Boron-Specific Extraction / M.Gazi, B. F. Senkal, N. Bicak // Macromol. Symp. 2004. V. 217. P. 215-221.

55. Bicak N. Crosslinked polymer gels for boron extraction derived from N-glucidol-N-methyl-2-hydroxypropyl methacrylate / N. Bicak, O.Ozbelye // Macromol. Chem. Phys. 2000. V. 201. P. 577- 581.

56. By Wei, W. Design and fabrication of an innovative and environmental friendly adsorbent for boron removal / W. By Wei, T. Yu Ting, T. Zheng // From Water Research. 2011. V. 45(6). P. 2297-2305.

57. Ristic R. Modeling boron separation from water by activated carbon, impregnated and unimpregnated / R. Ristic, Z. Grbavcic // J. Annali di Chimica (Rome). 2000. V. 90 (9-10). P. 571-580.

58. Bicak N. Polymer supported amino bis-(cis-propan 2,3 diol) functions for removal of trace boron from water/ N.Bicak, M, Gazi // J. Reactive & Functional Polymers. 2005. V. 65. P. 143-148.

59. Gazi M. The rapid boron uptake by multi-hydroxyl functional hairy polymers / M. Gazi, N. Bicak// J. Separation and Purification Technology. 2008. V. 62. P.484-488.

60. Suzuki T. M. Complexation and removal of trace boron from aqueous solution by an anion exchange resin loaded with chromotropic acid (disodium 2,7-dihydroxynaphthalene-4,5-disulfonate) / T. M.Suzuki, D. A. Tanaka // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1999. P.1639-1644.

61. Bicak N. Sorbitol-Modified Poly (N-glycidyl styrene sulfonamide) for Removal of Boron / N. Bicak //Journal of Applied Polymer Science. 1998. V. 68. P. 2113-2119.

62. Wang L. Synthesis of N-methylglucamine modified macroporous poly(GMA-co-TRIM) and its performance as a boron sorbent / L. Wang, T.Qi // Reactive & Functional Polymers. 2007. V. 67. P. 202-209.

63. Sabarudin A., Oshitay K. Synthesis of cross-linked chitosan possessing N-methyl-D-glucamine moiety (CCTS-NMDG) for adsorption, concentration of boron in water samples and its curate measurement by ICP-MS and ICP-AES / Chemistry Analytical Chemistry elds Okayama University Year 2004. P.300.

64. Harada A. Effect of synthesis conditions of polyallylamine-beads-glucose (PAA-Glu) on boron adsorption/ A.Harada, T. Takagi // Bunseki Kagaku. 2006. V. 55. №. 12. P. 1003-1006.

65. Bicak N. Modification of crosslinked glycidyl methacrylate-based polymers for boron-specific column extraction / N. Bicak // Reactive & Functional Polymers. 2001. V. 47. P. 175-184.

66. Miyazaki Y. Interaction of boric acid with salicyl derivatives as an anchor group of boron-selective adsorbents / Y. Miyazaki, H. Matsuo // Polyhedron. 2008. V. 27. P. 2785-2790.

67. Домрачева Д. С. Получение солей диазония на основе полистирола как новый вид функционального полимера / Д. С. Домрачева, В.Д. Колесник, Ю.Р. Носикова

// Ползуновский вестник. 2013. No 1. с. 16-19.

129

68. Исе Н. И. Полимеры специального назначения. М.: Мир, 1983. 208 с.

69. Lee. M. Hydrophilic bacterial polyesters modified with pendant hydroxyl groups / M. Lee, W. Park // Polymer. 2000. V.41. P. 1703-1709.

70. Скоупс Р. Методы очистки белков / Р. Скоупс - М.: Мир, 1985. 358 с.

71. Tyma, John H. P. Synthesis of Formaldehyde Polymers from Benzene-1,2-diol, Phenolic Alkane-1,2-diol, and Phenolic Alkane-1,3-diol as Immobilized Chelatants for Borate Anion / H. P. John Tyman, Peter. B. Payn // Journal of Applied Polymer Science. 2007. V. 105. P. 420-423.

72. Тер-Григорян С. А. Кинетика сорбции бора на ионите АНПК-31/ С. А.Тер-Григорян, Г. Н. Кононова // ЖФХ. 1980. Т. 54. № 5. C. 1275-1280.

73. Inukaia Y. Selective Separation of Germanium(IV) by 2,3- Dihydroxypropyl Chitosan Resin / Y.Inukaia, T. Chinen, T. Matsuda // Analytica Chimica Acta. 1998. V. 371. № 8. P. 187-193.

74. Feng X. Fast Access to Dendrimer-like Poly(ethylene oxide)s through AnionicRing-Opening Polymerization of Ethylene Oxide and Use of NonprotectedGlycidol as Branching Agent / X. Feng, D. Taton, E. L. Chaikof, Y. Gnanou // Macromolecules.

2009. V. 42. P.7292-7298.

75. Istratov,V. Linear-dendritic nonionic poly(propylene oxide)-polyglycerol surfactants / V. Istratov, H. Kautz, Yong-Keun Kim, R. Schubert, H. Frey // Tetrahedron. 2003. V. 59. P. 4017-4024.

76. Месропян Э. Г. Синтез новых производных вицинальных аминоспиртов на базе N- глицидилморфолина и N-глицидилпиперидина. / Э. Г.Месропян // Химический журнал Армении. 2009. Т.62. №1-2. C. 156-159.

77. Галстян А. С. Синтез новых производных вицинальных аминоспиртов / А. С.Галстян // Химический журнал Армении. 2005. Т.58. №4. C. 156-159.

78. Месропян Э. Г. Синтез новых производных морфолинсодержащих пропан-2-олов / Э. Г. Месропян // Химический журнал Армении. 2006. Т.59. №2. C. 95-98.

79. Месропян Э. Г. Синтезы на базе №(оксиран-2-илметил)-Ы-этиланилина и 4-(оксиран-2-илметил)морфолина / Э. Г. Месропян // Химический журнал Армении.

2010. Т.63. №4. C. 499-505.

80. Hofmann K. A. Sauerstoffubertragung durch Osmium - tetroxyd und Aktivierung von Chloratlosungen / K. A. Hofmann. - Ber. 1912. P. 329.

81. Lee. M. Hydrophilic bacterial polyesters modified with pendant hydroxyl groups / M. Lee, W. Park //J. Polymer. 2000. V. 41. P. 1703-1709.

82. Kalal, J. Reacton of epoxide groups of glycidilmethacrylat copolymers / , F. Svec, and V. Marousek // Polymer Sci. 1974. № 47. P.155-166.

83. Tokura, S. Stadies on chitin VIII. Same Properties of Water Soluble Chitin Derivaties / S. Tokura, N. Nishi, A. Tsutsumi, O. Somorin // Polymer Jornal. 1983. V.15. № 6. P. 485-489.

84. Bergmeier, S.C. The synthesis of vicinal amino alcohols / S.C. Bergmeier // Tetrahedron. 2000. V. 56. P. 2561.

85. Karpf, M. New Azide-Free Transformation of Epoxides into 1,2-Diamino Compounds: Synthesis of the Anti-Influenza Neuraminidase Inhibitor Oseltamivir Phosphate / M. Karpf, R.J. Trussardi // J. Org. Chem. 2001. V. 66. P. 2044-2051.

86. Inaba T. (1S)-1-[(4R)-2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl]-2-hydroxyethylammonium Benzoate, A Versatile Building Block for Chiral 2-Aminoalkanols: Concise Synthesis and Application to Nelfinavir, a Potent HIV-Protease Inhibitor / T. Inaba, Y. Yamada, H. Abe, S. Sagawa, H. Cho // J. Org. Chem. 2000. V. 65. P. 1623-1628.

87. Cristau, H.J. Regio and stereoselective synthesis of 2-amino-2aryl ethylphosphonic esters / H.J. Cristau, J. L. Pirat, M. Drag, P. Kafarski // Tetrahedron Lett. 2000. V. 41. P. 9781.

88. Reetz, M. T. Enhancing Enantioselectivity of an Epoxide Hydrolase by Directed Evolution / M. T. Reetz, C. Torre, A. Eipper, R. Lohmer, M. Hermes, B. Bruner // Organic Letters. 2004. V. 6. № 2. P. 177-180.

89. Wu, S. The Conductive Properties of the Electrorheological Suspensions Based on Dihydroxypropyl Chitosan Particles / S.Wu, F. Zeng, J. Shen // Appl. Polym. Sci. 1998. V. 67. P. 2077-2082.

90. Ленинджер А. Биохимия / А. Ленинджер - М.: Мир. 1976. 957 с.

91. Lobaki E. Modification chimique du chitosane avec la 8-gluconolactone, la ß-propiolactone et la glycidol / E.Lobaki, S.Sicsic, F. Le Goffic // Eur. Polym. J. 1989. V. 25. №4. P. 379-384.

92. Enikolopian, N. S. New aspects of the nucleophilic opening of epoxide rings / N. S. Enikolopian // Appl. Chem. 1976. V. 48. P. 317-328.

93. Красуский, К.А. О действии аммиака на окись пропилена и синтез диэтилморфолина / К.А. Красуский // ЖОХ. 1936. Т.6. C. 460-470.

94. Красуский, К.А. /К.А Красуский, A Степанов // J. Prakt. Chem. 1927. Т. 115. С. 321.

95. Jean - Pierre Pascault J. P. General Concepts about Epoxy Polymers. / J. P. Jean -Pierre Pascault, R.Williams - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2010. 300 p.

96. Sienel, G. Epoxides / G. Sienel, R. Rieth, T. Rowbottom - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2012. 154 p.

97. Witek, E. On the reaction of glycidol with a secondary amine / E.Witek, A.Kochanowski, E. Bortel // Macromol. Rapid Commun. 2000. V. 21. P.1108-1112.

98. Feng, X. Fast Access to Dendrimer-like Polyethylene oxide)s through Anionic Ring-Opening Polymerization of Ethylene Oxide and Use of Nonprotected Glycidol as Branching Agent/ X. Feng, D. Taton, Y. Gnanou // Macromolecules. 2009. V. 42. P. 7292-7298.

99. Istratov,V. Linear-dendritic nonionic poly(propylene oxide)-polyglycerol surfactants / V. Istratov, H. Kautz, Y. Kim, R. Schubert, H. Frey // Tetrahedron. 2003. V. 59. P. 4017-4024.

100. Carnahan, M. Synthesis and Characterization of Poly(glycerol-succinic acid) Dendrimers / M. Carnahan, M. Grinstaff //Macromolecules. 2001. V.34. P. 7648-7655.

101. Chandrasekhar, S. Highly efficient cleavage of epoxides catalyzed by B(C6F5)3 / S. Chandrasekhar, Reddy C. Raji, Babu B. Nagendra, G. Chandrashekar // Tetrahedron Letters. 2002. V. 43. P. 3801-3803.

102. Bai, R. One-pot synthesis of glycidol from glycerol and dimethyl carbonate over a highly efficient and easily available solid catalyst NaAlO2 / R. Bai, H. Zhang, F. Mei, S. Wang, T. Li, Y. Gu, G. Li // Green Chem. 2013. V. 15. P. 2929-2934.

103. Zaijun L. Chemistry of arilboric acids. The relationship between physico-chemical properties and activiti in plants / L. Zaijun, Z. Zhu, T. Jan Torssel, K. MacGlendon // Anal. Chem. Acta. 1999. V. 402. № 4. P. 253-256.

104. Belova T. P. Study of sorption extraction of boron from the geothermal heat carriers / T. P. Belova, B. E Parshin // Thirty-Fourth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, California, February 9-11, 2009.

105. Smith, B. Boric Acid Recovery Using Polymer Filtration: Studies with Alkyl Monool, Diol, and Triol Containing Polyethylenimines / B. Smith, T. Robison, B.J. Carlson, A. Labouriau, G.R. Khalsa, N.C. Schroeder, G.D. Jarvinen, C.R. Lubeck, S.L. Folkert, D.I. Aguino // Applied Polymer Science. 2005. V. 97. P.1590-1604.

106. Litovitz, T.L. Clinical manifestations of toxicity in a series of 784 boric acid ingestions / T.L. Litovitz, W. Klein-Schwartz // Am. J. Emerg. Med. 1988. V. 6. P. 209-213.

107. Ronald, C. Skin absorption of boron / C.Ronald, H. Xiaoying // Toxicological Sciences. 1998. № 45. P. 42-51.

108. Reynolds, J. M. The Extra Pharmacopoeia / J. M. Reynolds - 31st ed. London: Royal pharmaceutical Society. 1996. P.1680-1681.

109. Bakken N.A. Dietary boron decreases peak pancreatic in situ insulin release in chicks and plasma insulin concentrations in rats regardless of vitamin D or magnesium status / N.A. Bakken, C.D. Hunt // Journal of Nutrition. 2003. V. 133(11). P.3577-3583.

110. Мейзер, Д. Биохимия / Д. Мейзер - М.: Мир. 1980. Т.2. С.113-114.

111. Berry, S.C. Interaction of Peptide Boronic Acids with Elastase - Circular-Dichroism Studies / S.C. Berry, A.L. Fink // Proteins-Structure Function and Genetics. 1988. V. 4(3). P. 205-210.

112. Roush, A.H. The inhibition of yeast alcoholdehydrogenase by borate / A.H. Roush, B.B. Gowdy // Biochim. Biophys. Acta. 1961. № 52. P. 200-202.

113. Johnson, S.L. The interaction of borate and sulfate with pyridine nucleotides / S.L. Johnson, K.W. Smith // Biochemistry. 1976. №15. P. 553-559.

114. Weser, U. Aktivitatshemmung der hefe-alcohol-dehydrogenase in gegenwart von germanat und borat, Hoppe-Seyler's Zeit / U.Weser // Physiol. Chem. 1968. V. 349. P.1479-1482.

115. Дюга, Г. Биоорганическая химия / Г. Дюга, К. Пенни - М.: Мир. 1983. 512 c. 116.Shepherd, C.J. The enzymes of carbohydrate metabolism in Neurospora / C.J. Shepherd // J. Biochem. 1951. №48. P. 483-486.

117. Heiner, E. G. Review Article Boron in plants and animals: Is there a role beyond cell-wall structure / E. G. Heiner, M. A. Wimmer // J. Plant Nutr. Soil Sci. 2007. V. 170. P. 39-48.

118. Bolanos, L. Cell surface interactions of Rhizobium bacteroides and other bacterial strains with symbiosomal and peribacteroid membrane components from pea nodules / L. Bolanos // J. Molecular Plant-Microbe Interactions 2004. V. 17(2). P. 216-223.

119. Baker, S.J. Therapeutics potential of boron containing compounds / S.J Baker, C.Z Ding, T Akama // Future Med Chem. 2009. V. 1 (7). P. 1275-1288.

120. Antikainen, P. Chelations of adrenaline (epinephrine), with boric acide in aqueous solutions / P. Antikainen // J. Suom. Kem. 1966. V. 39. № 12. P. 285-288.

121. Ojo, M. Boric acid tolerant Vibrio cholerae: biological and physical properties / M. Ojo // Acta path. microbiol. scand. Sect. B. 1975. № 83. P. 293-294.

122. Haesebrouck, F. Antimicrobial activity of an acetic and boric acid solution against Staphylococcus pseudointermedius / F. Haesebrouck, M. Baele, H. De Keyser // Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift. 2009. V. 78. P. 285-288.

123. Машковский, М.Д. Лекарственные средства / М.Д. Машковский m- М.: Новая волна. 2000. 156 с.

124. Chen, T.S. Biosynthesis of the Boron-Containing Antibiotic Aplasmomycin Nuclear Magnetic-Resonance Analysis of Aplasmomycin and Desboroaplasmomycin / T.S.Chen, C.Chang // Journal of Antibiotics. 1980. V. 33(11). P.1316-1322.

125. Sato, K. New Antibiotics, Aplasmomycins-B and Aplasmomycins-C / K. Sato, T.

Okazaki, K. Maeda, Y. Okami // Journal of Antibiotics. 1978. V. 31(6). P. 632-635.

134

126. Clausen, C.A. Protecting wood from mould, decay and termites with multicomponent biocide systems / C.A.Clausen, V. Yang // Biodegradat. 2007. № 59. P. 20-24.

127. Swi, S. A. Effect of boric acid on the growth and production of P-glucosidase in Paecilomyces variotii / S. A. Swi, B. S. Abu // African Journal of Microbiology Research. 2011. V. 5(17). P. 2451-2454.

128. De Seta, F. Antifungal mechanisms supporting boric acid therapy of Candida vaginitis / F. De Seta, M. Schmit // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2009. № 63. P. 325-336.

129. Соколов, В. Н. Стратегия современной химиотерапии бактериальных инфекций / В. Н.Соколов - М.: Медицина. 1973. 319 c.

130. Лакин, К. М. Биотрансформация лекарственных веществ / К. М. Лакин, Ю. Ф. Крылов - М.: Медицина. 1981. 341 с.

131.Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель - М.: Мир. 1987. 566 с.

132. Mook, Lim S. In vitro and in vivo degradation behavior of acetylated chitosan porous beads / Lim S Mook, Kun D Song // Biomater. Sci. Polymer. 2008. V. 19. № 4. P. 453-466.

133. Flores-Ramires, N. Characterization and degradation of functionalized chitosan with glycidyl methacrylate / N. Flores-Ramires // J. Biomater. Sci. Polyner. 2005. V. 16. № 3. P. 473-488.

134.Елинов, Н. П. Химическая микробиология / Н. П. Елинов - М.: Высшая школа. 1989. 250 c.

135. Rhoades, J. Antimicrobial Actions of Degraded and Native Chitosan against Spoilage Organisms in Laboratory Media and Foods / J. Rhoades, S. Roller //Applied and environmental microbiology. 2000. V. 66. № 1. P. 80-86.

136. Moon, J.S. The antibacterial and immunostimulative effect of chitosanoligosaccharides against infection by Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis / J.S. Moon, H. K. Kim // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. №75. P. 989-998.

137. Choi, B.K. In vitro antimicrobial activity of a chitooligosaccharide mixture against Actinobacillus actinomycetemcomitans and Streptococcus mutans / B.K. Choi, K.Y. Kim, Y.J. Yoo, S.J. Oh, J.H. Choi, C.Y. Kim // Antimicrob. Agents. 2001. №18. P. 553-557.

138. No, H.K. Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights / H.K. No, N.Y. Park, S.H. Lee, S.P. Meyers // Food Microbiol.

2002. № 74. P. 65-72.

139. Mi, F.L. Asymmetric chitosan membranes prepared by dry wet phase separation: a new type of wound dressing for controlled antibacterial release / F.L. Mi, Y.B. Wu, S.S. Shyu, A.C. Chao, J.Y. Lai, C.C. Su // Membr. Sci. 2003. V. 212. P. 237-254.

140. Balicka-Ramis, A. Antibacterial and antifungal activity of chitosan in: proceeding XII international congress of animal Hygiene (ed by: Krynsk, A. and Wrzesien, R.)

2003. V. 2. P. 406-408.

141.Begin, M.A. Antimicrobial films produced from chitosan / M.A. Begin, R.V. Calsteren // Biol. Macromol. 1999. №26. P. 63-67.

142. Reema, M. Immunomodulating Effect of Chitosan Extracted from Aspergillus niger /M. Reema// Current Research Journal of Biological Sciences. 2013. V. 5(2). P. 58-61.

143. Omran, A. Study the Effectiveness of Chitosan on Experimental Infection of Chicks with Salmonellosis / A. Omran // Kufa Journal for Veterinary Medical Sciences. 2012. V. 3. № 2. P. 136-142.

144. De Queiroz, A. A. Peniche Antimicrobial properties of polyglycerol-chytozan dendrimers / III Congreso Internacional de Biomateriales BI0MAT'03. 2003. V. 2. P. 406.

145. Silva, G. S. Synthesis and biological evaluation of boronated polyglycerol dendrimers as potentional agent for neutron capture therapy / International Nuclear Atlantic Conference - INAC 2005 Santos, SP, Brazil, August 28 to September 2. 2005. P. 190.

146. Jansen, J. Boric acide single dose pharmacokinetics after intravenous administration to man / J. Jansen, J. Andersen // Arch Toxicol. 1984. №55. P. 64-67.

147. Нестеров, Д. В. Новые методы получения и сорбционные свойства N,O-(2,3-дигидроксипропил)хитозана / Д. В.Нестеров, Л. С.Молочников, А. В.Пестов, Е. Г. Маточкина, М. И. Кодесс, Ю. Г. Ятлук // ВМС, серия Б. 2013. Т. 55. №8. С.1140-1144.

148. Kurita, K. Controlled functionalization of the polysaccharide chitin / K. Kurita // Prog. Polym. Sci. 2001. V. 26. P.1921-1971.

149. Пестов, А.В. «Синтез-в-геле» - новый метод получения карбоксиэтилхитозана / А.В. Пестов., Н.А. Журавлев., Ю. Г. Ятлук // Журн. прикл. химии, 2007. №7. С. 1170-1174.

150. Skorik, Y. A. Carboxyalkylation ofchitosan in the gel state / Y. A Skorik, A. V. Pestov, M. I. Kodess, Y. G. Yatluk // Carbohydrate Polymers. 2012. V. 90. P. 11761181.

151. Bratskaya, S. Yu. N-(2-(2-pyridyl)ethyl)chitosan: Synthesis, characterization and sorption properties / S.Yu. Bratskaya, Yu.A. Azarova, E.G. Matochkina, M. I. Kodess, Yu.G. Yatluk, A.V. Pestov // Carbohydrate Polymers. 2012. V. 87. P. 869-875.

152. Petrova, Y. S. Simple synthesis and chelation capacity of N-(2-sulfoethyl)chitosan, a taurine derivative / Y.S. Petrova, L.K. Neudachina, A.V. Mekhaev, A.V. Pestov // Carbohydr. Polym. 2014. V. 112. P. 462-468.

153.Kittur, F.S. Characterization of chitin, chitosan and their carboxymethyl derivatives by differential scanning calorimetry / F.S. Kittur, K.V.H. Prashanth, K.U. Sankar, R.N. Tharanathan // Carbohydrate Polymers. 2002. V. 49. P.185-193.

155. Curt, E. Methylation of Chitosan with Iodomethane: Effect of Reaction Conditions on Chemoselectivity and Degree of Substitution / E. Curt // Macromol. Biosci. 2003. № 10. P. 571-576.

156. Singh, C. B. Aqueous-Mediated У-Alkylation of Amines / C.B. Singh, V. Kavala, A. K. Samal, B. K. Patel // European Journal of Organic Chemistry. 2007. V. 8. P. 1369-1377.

157. Беккер, Г. Органикум / Г. Беккер. Т. 2. - М.: Мир, 1979. 242 с.

158. Bicak, N. Copper patterned polystyrene panels by reducing of surface bound Cu (II)-sulfonyl hydrazide complex / N. Bicak, B. Karagoz // Surface & Coatings Technology. 2008. P. 1581 - 1587.

159. Zenftman, H. The nitration of polystyrene / H. Zenftman //J. Chem. Soc. 1950. P. 982-986.

160. Davies, B. V. Synthesis of metal complexing polymers. IV. Polymers containing miscellaneous functional groups / B. V. Davies, J. Kennedy, E. S. Lane, J. L. Willans // J. Appl. Chem. 1959. V. 9. P. 368-371.

161. Херринг, Р. Хелатообразующие ионообменники / Р. Херринг - М.: Мир, 1971. 279 с.

162. Blanchette, J.A. Synthesis of polyfunctional polymers / J.A. Blanchette, J.D. Cotman // J. Org. Chem. 1958. P. 461-469.

163. Bachman, G. B. A new method of preparing substituted vinyl compaunds. Depolymerization studies on vinyl polymers / G.B. Bachman, N.H. Hellmar, K.R. Robinson, R.W. Finholt // Contribution from the Purdue research foundation and the department of chemistry, Purdue university. Received July 28, 1946. P. 108-121.

164. Seliger, H. Ein neuer Weg zur Synthese von Polystyrol und Styrol-Copolymeren mit primaren aromatishen Aminogruppen /H. Seliger // Die Makromolekulare Chemie 1973. V. 169. P. 83-93.

165. Нестеров, Д.В. Синтез поли-[Ы-(2,3- дигидроксипропил)аминостирола] -нового сорбента ионов бора (III) / Д.В. Нестеров, Л.С. Молочников, А.В. Пестов // ЖПХ. 2013. Т. 86. №5. С. 830-834.

166. Asma, C. Physicochemical characterization of gelatin-cmd composite edibles films from polyion-complex hydrogels / C. Asma, E. Meriem, B. Mahmoud, B. Djaafer // J. Chil. Chem. Soc. 2014. V. 59. № 1. P. 2279-2283.

167. Huang, R. Hexamethylene Diisocyanate Crosslinking 2-Hydroxypropyltrimethyl Ammonium Chloride Chitosan: Poly(acrylonitrile) Composite Nanofiltration Membrane / R. Huang, G. Chen, M. Sun, C. Gao //Journal of Applied Polymer Science. 2007. V. 105. P. 673-679.

168. Tapparo, A. Ion chromatographic determination of borate in aqueous samples together with other common anions / A.Tapparo, P. Pastore // J. Analyst. 1998. V. 123. P.1771-1773.

169. Архангельский, Л.К. Иониты в химической технологии / Л.К. Архангельский, Ф. А. Белинская, А.И. Волжинский - Л.: Химия. 1982. 415 с.

170. Самсонов В.Г. Иониты и ионный обмен / В.Г Самсонов - Л.: Наука. 1975. 229 с.

171. Belova, T.P. Study of sorption extraction of boron from the geothermal heat carries / T.P. Belova, B.E. Parshin, A.S. Latkin, O.A.Yakovishina, L.D. Zernova // Thirty-Fourth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, California, February 9-11, 2009.

172. Кокотов, Ю.А. Теоретические основы ионного обмена / Ю.А. Кокотов, П.П. Золотарев, Г.Э. Елькин - Л.: Химия. 1986. 280 с.

173. Казакова, Т. А. Взаимодействие борной кислоты с полиолами / Т.А. Казакова // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». 2012. № 1. С. 82-86.

174. Huang, R.L. Effect of dietry oligochitosan supplementation on ileal digestibility of nutrients and performance in broilers / R.L. Huang, Y.L. Yin, G.Y. Wu, Y.G. Zhang, T.J. Li, L.L. Li // Poult. Sci. 2005. V. 84. P.1383-1388.

175. Wang, X.W. The effect of oligochitosan on broiler gut flora, microvilli density, immune function and growth performance / X.W. Wang, Y.G. Du, X.F Bai, S.G. Li // Acta. Zoonutrium. Sin. 2003. V.15. P. 32-45.

176. Omran, A. Study the Effectiveness of Chitosan on Experimental Infection of Chicks with Salmonellosis / A. Omran // Kufa Journal For Veterinary Medical Sciences 2012. V. 3. № 2. P. 136-142.

177. Langmyhr, F. G. The composition of the complex formed in concentrated sulfuric acid between boric acid and 1.1-diantrimide / F.G. Langmyhr, R.T. Arnesen //Anal. Chem. Acta. 1963. V. 29. P. 419-422.

178. Kemp, Р. The chemistry of borates / P.Kem - London. 1956. 90 p.

179. Сиггиа, С. Количественный органический анализ по функциональным

группам / С. Сиггиа, Дж.Г. Хана - М.: Химия. 1983. 232 с.

139

180. Блинкин, С.А. Методы ускоренной бактериологической диагностики кишечных инфекций / С. А. Блинкин - М.: Медицина. 1963. 290 с.

181. Maheras, K.J. Increased anesthesia time using 2.2.2-tribromoethanol-chloral hydrate with low impact on mouse psychoacoustics / K. J. Maheras, A. Gow // Journal of Neuroscience Methods. 2013. V. 219. P. 61-69.

182. Кисели, Д. Практическая микротехника и гистохимия / Д. Кисели, под ред. Д. Ромханьи - Budapest: Akademiai Kiado. 1962. 399 с.

183. Меньщиков, Л.Н. Лабораторные методы исследования в клинике / Л.Н. Меньщиков, Р.П. Деликторская - М.: Медицина. 1987. 365 с.

Приложение: Акт о внедрении результатов работы

Акт

о внедрении результатов (мндндатской диссертационной роботы Нестеров! Денися Валер ь с и »г™

Нас-шящи.ч актом подтверждаем внедрение результатов диссертационной работы (по специчлыадсти 02.00.03} Нестерова Я. В. «Реакция днгкдроксилированнн л сиитечс ноных бор-хелатобраэующи к ляпа![лой».

В лаборатории Аналитической уимяц ИМЕТ УрО РАН были ощюбо&акы и использивннм для сорбции бора органические сорбенты на у снопе дн ги л роке н п рОПИЛ)Х 1П(лгшн, ноли [М -С, 3 - д 111 идро ^ и] I рин т \ )]ам иностн роля,

рщработанньге л работе Нестерова Д. Ь. Предложенные и работе рекомендаций для НЗДлеченнк бора ид растворов (рН сорбции, нреми контакта и дрО были йслользоианы и практике лаборатории при выполнении сорбинопны* экспериментов на модальных н бор-рс держащих растпсрои.

Представленные в работе риулызны по исследованию сорбттошых $&ийс'гв ряда органических полимеров вносят вклад а совершенствование методической базы аналитического контроля бйр-содСржащнх материалов, и разработку аналитических методик определения бора, ь растворах и улучшают мифологические характеристики путем внедрения этапа концентрирования бора предложенными сорбентами и процедуру прй6й(гадгоховкн проб к инструментальному анализу.

10. А. К. ю.

ждаш» £Ю»Иппомсд» Кольбер! Н.Л.

ОТЧЕТ

по испытанию препаратов комп юксного соединения \,0(213-днгидрикс^лропнлхвтозанй (оксиалкнлцровяиный хнюзан) с попами (юра, Лнганд 14- (О)- (2,3- Днг нл роке ипропцД) хлтотан гидрохлор и д на физнолш ическом растворе, раствора с ионами бори В'4 и с равнлтельи ои аспекте в евин оводстве. Таблица 1-физвко-хлм нческис с &ойства 11реш рат об

Параметр

К4КШ1СЕС № (О)- 2, .1- .пи н/фиксшф(ш1!.1 1Н1(Н&Д1 г поняли бора (ООра^ц 1)

Иишими и ид Конце цтряцпя 23 дашдрокен проои л 1нТ01кн1 {лнгавда) Каваентряшгя номов бор* К » комплексе рЛ геля Объем ГЕЛИ Гслеоброэная масса Светло-желтогм шити 2Л) % 7,0-7,50 г/л М* е+50 л

-П ига ид .V- <0)- (2,3 -. ш 1 и, [ р и кси 1 р р< и [ и РЯС! ПД) л) хнтоэар гидроилорял на фшнологнчсскол! тс (Образец 2)

Вш'Еи 111111 инд Ко н невтряцн н 23 днг вдр(жеи пропял хн гшанк гвдцюхлорпд* (лит^пда] (Ни.см геля Гсяеобраэняя масса еветлемклгш о цвета 4,И % «,25 л+

Рис! вир ненов бури В (Оирзиси 3}

Екатеринбург^) 13