Взаимодействие диоксида тиомочевины с серосодержащими аминокислота-ми, аминами и пероксидом водорода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Покровская Елизавета Александровна

• Покровская Елизавета Александровна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Покровская Елизавета Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Глава 1. Обзор литературы

1.1 Свойства оксидов тиомочевин

1.2 Свойства серосодержащих аминокислот и аминов

1.3 Свойства крахмала и хитозана. Методы их модификации

22

33

8

8

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

43

49

3.1 Взаимодействие диоксида тиомочевины с серосодержащими 49 аминокислотами и аминами в водных растворах

3.2 Взаимодействие диоксида тиомочевины с гидроксиламином и н- 75 бутиламином в водных растворах

3.3 Использование диоксида тиомочевины и его смеси с пероксидом 89 водорода для модификации хитозана

3.4. Использование системы диоксид тиомочевины - пероксид водорода 93 для модификации крахмала

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

98

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

100

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие диоксида тиомочевины с серосодержащими аминокислота-ми, аминами и пероксидом водорода»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и степень разработанности темы исследования.

Соединения с SH связью - цистеин, глутатион, цистеамин, сероводород и другие играют огромную роль в жизнедеятельности человека. Сероводород является важнейшей сигнальной молекулой, а цистеин и особенно глутатион выполняют антиоксидантные функции. Цистеиновые фрагменты в белках являются ключевыми регуляторами окислительно-восстановительного гомеостаза. В последние годы выявлена также существенная роль продуктов их окисления - дисульфидов и сульфеновых кислот в процессах, протекающих в организме человека. Тиомочевины, соединения с тиомочевинными фрагментами и продукты их окисления - дисульфиды и оксиды представляют значительный интерес для фармацевтики как антибактериальные, антиаллергенные и антивоспалительные средства, а также для сельского хозяйства как фунгициды и гербициды. Цистеамин также нашел применение в фармацевтике, прежде всего при лечении цистиноза. Между тем реакции сульфинатов, в частности, диоксида тиомочевины (ДОТМ) с тиолами, аминами и дисульфидами в близких к нейтральным водных растворах практически не изучены, несмотря на то, что многие указанные соединения являются важнейшими активными формами серы, играющими, как установлено в последние годы, не менее важную роль в биохимии, чем активные формы кислорода и азота. В частности, установлено, что дисульфиды и персульфиды вступают в редокс реакции, участие в которых ранее приписывалось сероводороду. Не исследована также возможность использования диоксида тиомочевины для активации пероксида водорода в процессах окисления.

В связи с вышеизложенным сформулирована цель работы - определение кинетических характеристик и механизма взаимодействия диоксида тиомочевины с тиолами, дисульфидами, аминами, а также влияния ДОТМ на реакционную

способность пероксида водорода. Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:

- определить кинетические характеристики реакций диоксида тиомочевины с красителем кислотным оранжевым (Orange II) в присутствии добавок L-цистеина, N-ацетил-Ь-цистеина, S-метил-Ь-цистеина, L-цистина, цистеамина, цистамина, L-глутатиона, сульфида натрия, тиогликолевой кислоты, таурина, гидроксиламина, н-бутиламина;

- определить кинетические характеристики реакций указанных выше тиолов и дисульфидов с диоксидом тиомочевины;

- исследовать процессы химической модификации крахмала и хитозана диоксидом тиомочевины и его смесью с пероксидом водорода.

Научная новизна исследования. Установлено, что добавление L-цистеина, ^ацетил^-цистеина, цистеамина, L-глутатиона, сульфида натрия, гидроксиламина приводят к существенному увеличению восстановительной активности диоксида тиомочевины в слабокислых, нейтральных и слабощелочных водных растворах и не влияет на реакционную способность ДОТМ в сильнощелочных водных растворах. Впервые показано, что взаимодействие ДОТМ с тиолами сопровождается восстановлением диоксида тиомочевины до монооксида тиомочевины - эта реакция является первым примером восстановления ДОТМ серосодержащими соединениями.

Теоретическая и практическая значимость работы. Предложены механизмы реакций диоксида тиомочевины с тиолами и дисульфидами в анаэробных условиях. Показано, что диоксид тиомочевины и его смеси с пероксидом водорода могут быть использованы для химической модификации хитозана и крахмала. Впервые показано, что, варьируя соотношение концентраций амина и диоксида тиомочевины, можно существенно изменять восстановительную активность ДОТМ в водных растворах.

Работа выполнена в соответствии с "Основными направлениями научных исследований Ивановского государственного химико-технологического

университета по теме "Термодинамика, строение растворов и кинетика жидкофазных реакций", а также в соответствии с научной программой гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 19-33-90019.

Методология и методы исследования. Методологической основой исследования являются эксперимент, анализ и сравнение. Для достижения цели работы использовались современные методы исследования - УФ и видимая

спектрофотометрия, ИК-спектроскопия, электроспрей масс-спектрометрия (ESI-

1 1 ^ MS), H ЯМР-спектроскопия, C ЯМР-спектроскопия, потенциометрия. Для

обоснования результатов исследований использованы обзорные и оригинальные

статьи отечественных и зарубежных авторов в области химии серосодержащих и

азотсодержащих соединений.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования кинетики реакций диоксида тиомочевины с тиолами и дисульфидами в водных растворах.

2. Механизмы реакций диоксида тиомочевины с тиолами и дисульфидами в водных растворах.

3. Результаты исследований влияния добавок тиолов, дисульфидов, гидроксиламина и н-бутиламина на кинетику реакций ДОТМ с красителем Orange II.

4. Результаты исследования реакций крахмала и хитозана с диоксидом тиомочевины и его смесей с пероксидом водорода.

Степень достоверности и апробация результатов работы.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием комплекса независимых методов исследования, подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных на современном высокоточном оборудовании и публикациями в журналах из Перечня рецензируемых научных изданий. Основные материалы диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих конференциях: Всероссийской научной конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века»

(Студенческая научная школа-конференция «Дни науки в ИГХТУ») (Иваново, 2018); XXI Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием) (Нижний Новгород, 2018); XIII Международной научной конференции «Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах» (Суздаль, 2018); Всероссийской научной конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Студенческая научная школа-конференция «Дни науки в ИГХТУ») (Иваново, 2019); IX Международной научной конференции «Химическая термодинамика и кинетика» (Тверь, 2019); XII Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2019); 1st International Symposium «Innovations in Life Sciences» (ISILS 2019) (Белгород, 2019); XXIII Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием) (Нижний Новгород, 2020); Всероссийской школе-конференции молодых ученых с международным участием «Фундаментальные науки -специалисту нового века» (Иваново, 2020); IV Международной конференции «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (M0SM2020) (Екатеринбург, 2020); XXVII Медународной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2020» (секция «Xимия») (Москва, 2020); XXIV Всероссийской конференции молодых учёных-химиков (с международным участием) (Нижний Новгород, 2021); Всероссийской школе-конференции молодых ученых с международным участием «Фундаментальные науки -специалисту нового века» (Иваново, 2021).

Публикации. Основные результаты диссертации полностью опубликованы в 17 научных работах: 4-х статьях (в том числе в 3-х статьях в профильных журналах из Перечня рецензируемых научных изданий) и в тезисах 13 докладов, представленных на конференциях различного уровня.

Личный вклад автора заключается в изучении и анализе литературных источников, проведении экспериментальных исследований, анализе и

интерпретации полученных результатов, формулировке выводов. Постановка цели, задач исследования и обсуждение результатов проводились совместно с научным руководителем.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, списка сокращений и условных обозначений, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов и заключения, а также списка литературы (151 ссылка). Работа изложена на 117 страницах и включает 40 рисунков, 2 схемы и 12 таблиц.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Свойства оксидов тиомочевин

Окисление тиомочевины в слабокислых и нейтральных средах сопровождается образованием моно- (МОТМ, (МН2)2С30), ди- (ДОТМ, (МН2)2С302) и триоксида (ТОТМ, (МН2)2СБ03) тиомочевины [1,2]. Наиболее известным и практически важным оксидом тиомочевины является диоксид.

Диоксид тиомочевины (аминоиминометансульфиновая кислота, формамидинсульфиновая кислота) широко применяется в химии и химической технологии в качестве восстановителя [1,2]. Его получают по реакции окисления тиомочевины пероксидом водорода или надуксусной кислотой в нейтральной среде при температуре 0 - 5 °С:

(ад^СБ + 2Н2О2 ^ №^02 +2Н2О (1).

В сильнокислых средах, а также в присутствии ионов металлов, в результате реакции тиомочевины с пероксидом водорода образуется формамидин дисульфид дикатион (Н2К)(НЫ)С88С(КН)(КН2)2+.

В настоящее время ДОТМ в промышленности получают по реакции (1). Синтез диоксида тиомочевины является одной из наиболее важных областей применения тиомочевины. В промышленном синтезе диоксида тиомочевины используют 30 % водные растворы тиомочевины, которые окисляют 40-45 % растворами пероксида водорода при температуре 5-10 °С. Выход целевого продукта составляет 96-98 %.

Несмотря на то, что по реакции ДОТМ с пероксидом водорода можно синтезировать и другие оксиды тиомочевины, ДОТМ остается единственным промышленно получаемым оксидом тиомочевины. Основными побочными продуктами промышленного производства ДОТМ являются триоксид тиомочевины, мочевина, дициандиамид, цианамид, формамидин, а также неидентифицируемые соединения. Тепловой эффект реакции тиомочевины с пероксидом водорода составляет примерно - 536 кДж/моль. В качестве

катализатора окисления тиомочевины пероксидом водорода рекомендуется применять молибдат натрия, который используется при окислении различных веществ пероксидом водорода [1,2].

Впервые ДОТМ был синтезирован в 1910 г. де Барри Барнеттом по реакции (1) [2]. Барнетт показал, что полученное вещество является кислотой и обладает восстановительными свойствами, слабо растворимо в холодной воде и нерастворимо в органических растворителях [3].

Особенности синтеза ДОТМ изучены в работах [4-7]. Согласно работе [7], при окислении тиомочевины пероксидом водорода происходит образование двух промежуточных продуктов - аминоиминометансульфеновой кислоты (продукт 1, Схема 1) и монооксида тиомочевины (промежуточный продукт 2, Схема 1).

Промежуточные продукты 1 и 2 взаимодействуют с пероксидом водорода с образованием конечного продукта - аминоминометансульфиновой кислоты (NH2)(NH)CSO2H.

Продукт 1

1*Ш2(№1)С80Н

(\Н2)С80 Продукт 2

+ н2о2

Т

КН2(№1)С802Н + Н20

Схема 1. Окисление тиомочевины пероксидом водорода

Для получения диоксидов КЫ-алкилзамещенных тиомочевин можно использовать два способа - окисление КЫ-алкилтиомочевины пероксидом водорода [8] или проведение реакции ДОТМ с алифатическим амином в

слабокислой среде в присутствии ацетата натрия [9], аналогично реакции ДОТМ с глицином [10].

Строение ДОТМ детально рассмотрено в работах [11-13].

Рентгеноструктурный анализ ДОТМ был впервые проведен в 1962 г. [11]. Установлено, что группа CSO2 имеет пирамидальную конфигурацию, длины связей S-O и С-Ы равны 1,4890 и 1,2972 А, соответственно. Длина связи С-Б составляет 1,8615 А и существенно превышает длину связи С^ в тиомочевине (1,716 А), что свидетельствует об ослаблении связи С^ при ее окислении. Величина длины связи С—Б, вероятно, обусловлена антисвязывающим взаимодействием между заполненной р-орбитальную СК2 центральной группы атомов в молекуле и неподеленной парой электронов серы [2].

Квантовохимические расчеты, выполненные в работе [13], показывают, что структура ДОТМ представляет собой комбинацию двух цвиттерионных форм:

н2к О- н2к о

/ \ / \

н2к О" н2к О"

В цвиттерионах отрицательный заряд сосредоточен на атомах кислорода и азота, положительный - на атомах водорода, углерода и серы. Объектами нуклеофильной атаки являются атомы углерода и серы.

Наличие водородных связей способствует стабилизации диоксида тиомочевины в твердом состоянии и в водных растворах [14]. Проведен анализ относительной стабильности различных кластеров ДОТМ в воде с использованием квантово-химических расчетов. Показано, что за счет водородных связей молекулы ДОТМ сильнее взаимодействует друг с другом, чем с молекулами воды, что объясняет относительно низкую растворимость диоксида тиомочевины в воде [1,2].

В работе [15] проведены квантово-химические расчеты, доказывающие, что диоксид тиомочевины имеет структуру диаминокарбена:

Н9К

С-

О //

/

Б

О

Диоксид тиомочевины представляет собой белый кристаллический порошок, не образует кристаллогидратов, гигроскопичен, при хранении на воздухе за сутки поглощает влагу в количестве 2,5%, за двое суток - 4,2%, за пять суток - 6% от начальной массы. При соблюдении необходимых условий ДОТМ может храниться до двух лет [16].

Диоксид тиомочевины слабо растворим в воде. Растворимость в воде при 20 оС равна 25,73 г/л, при 0 оС - 1,32 г/л. Растворимость в этиловом спирте составляет при 20 оС 7,5 г/л [16]. ДОТМ практически не растворим в тетрагидрофуране, пропиленкарбонате, нитрометане, ацетонитриле [17]. Растворимость ДОТМ при различной температуре в воде, формамиде (ФА), диметилсульфоксиде (ДМСО) и диметилформамиде (ДМФА) приведена в таблице 1. Из таблицы видно, что растворимость диоксида тиомочевины в органических растворителях ниже, чем в воде.

Таблица 1

Растворимость ДОТМ в 100 г различных растворителей [17]

Температура, оС Растворитель

вода ФА ДМСО ДМФА

1 2 3 4 5

31 42,5 21,8 22,9 1,0

35 48,6 22,5 23,7 1,1

45 - 26,5 26,5 1,2

Температура плавления ДОТМ составляет 122-123 оС. Плавление ДОТМ сопровождается разложением с образованием Б02, серы и мочевины [1,2]:

Установлено, что разложение твердого диоксида тиомочевины при нагревании протекает в две стадии. Первая стадия экзотермическая, начинается при 115,0 °С и заканчивается при 129 °С. Максимальная скорость разложения наблюдается при 118,0 °С. Первая стадия разложения сопровождается образованием газообразного диоксида серы. Вторая стадия представляет собой разложение мочевины, образовавшейся в ходе первой стадии [18,19].

Иодометрическое определение ДОТМ не дает надежных результатов, поскольку в кислых средах реакция ДОТМ с иодом протекает медленно. Поэтому для определения ДОТМ применяют различные физико-химические методы. Так, для количественного определения ДОТМ используют высокоэффективную жидкостную хроматографию. Данный способ делает возможным одновременное определение диоксида тиомочевины, триоксида тиомочевины, тиомочевины и формамидиндисульфида [2]. Концентрация ДОТМ в водных растворах может быть определена спектрофтометрическим методом, поскольку ДОТМ имеет максимум поглощения при длине волны 269 нм.

1 1 ^

Для идентификации ДОТМ применяются также Ни С ЯМР-спектроскопия, а также ИК-спектроскопия [2,20].

В водных растворах диоксид тиомочевины медленно превращается в аминоиминометансульфиновую кислоту:

2 (КН2)2СБ02 ^ 2 (N^^0 + Б + Б02 (2)

2 -

(3)

Квантовохимические расчеты показывают, что в водных растворах аминоиминометансульфиновая кислота является более стабильной формой, чем ДОТМ [1,2].

Восстановительная активность диоксида тиомочевины и аминоиминометансульфиновой кислоты различна. Так, ДОТМ относительно медленно реагирует с диоксидом хлора; взаимодействие диоксида хлора с аминоиминометансульфиновой кислотой протекает значительно быстрее. Скорость реакции зависит от времени, прошедшего с момента приготовления раствора ДОТМ - чем больше время с момента приготовления водного раствора ДОТМ, тем быстрее протекает реакция, причем этот эффект не связан с разложением ДОТМ [21]: добавление формальдегида, который реагирует с продуктами разложения ДОТМ - сульфоксилатом и сульфитом, не влияет на скорость реакции ДОТМ и диоксида хлора. Авторы объясняют описанный эффект медленным образованием более реакционноспособной

аминоминометансульфиновой кислоты [21].

После растворения ДОТМ в воде кислотность среды повышается, постоянное значение рН раствора устанавливается очень медленно. Эти изменения не связаны с разложением ДОТМ, а также с присутствием кислорода [22].

Установлено что стабильность ДОТМ в водных растворах и механизм его разложения очень сильно зависит от рН и присутствия кислорода.

В кислых и нейтральных средах ДОТМ более стабилен, чем в щелочных [23]. В кислых растворах диоксид тиомочевины разлагается при комнатной температуре очень медленно. При 250С константа скорости разложения ДОТМ

7 1 ^ 1

при рН 4 составляет 7,73 •Ю- с- , а при рН 7 равна 6,5 • 10- с- [24]. В сильнокислой среде ДОТМ может выступать в качестве лиганда при образовании комплексных соединений. При нагревании в ледяной уксусной кислоте ДОТМ распадается с образованием формамидинацетата и диоксида серы [5, 25].

Первой стадией разложения ДОТМ является образование сульфоксиловой кислоты и мочевины [8]:

№^02 + Н2О ^ S(0H)2 + №)2С0 (4).

Неустойчивая сульфоксиловая кислота подвергается дальнейшему распаду с образованием серосодержащих соединений - сульфита, тиосульфата, дитионита, сульфата:

8(ОИ)2 ^ И+ +Ш02- (5) 8(0И)2 ^ 2И+ +Б022- (6)

I маршрут: 3Ш02- ^ 2ИБ03- + Ш- (7) 2ИБ02- ^ ИБ- + Ш04- (8) 2ИБ02- ^ Б203- + И20 (9)

II маршрут:

ИБ02- + ИБ03-^ Б2042- + И20 (10) 2ИБ204- ^ Ш203- + ИБ205- (11) ИБ203- ^ Б + ИБ03- (12) Соотношение скоростей реакций, протекающих по параллельным маршрутам I и II, зависит от рН. В нейтральной среде скорость реакций маршрута I невелика, в начале процесса именно они являются лимитирующими. По мере накопления сульфит-ионов возрастает роль маршрута, включающего образование

Л

дитионит-иона S204 . При разложении дитионита образуются тиосульфат и сульфит (реакции 11 и 1 2).

Важную роль в химии серосодержащих восстановителей играют диоксид серы и анион-радикал Б02-. Эндогенный Б02 проявляет антиоксидантное, противовоспалительное, гипотензивное действие, а также способен регулировать тонус сосудов и сердечную функцию у млекопитающих [26-28]. Анион-радикал диоксида серы является интермедиатом окислительно-восстановительных реакций другой важной сигнальной молекулы - сероводорода.

Существенное влияние на процесс разложения ДОТМ оказывает кислород. Установлено, что разложение ДОТМ в насыщенных воздухом щелочных водных растворах сопровождается образованием дитионита, которому предшествует индукционный период [8]. При снижении содержания растворенного кислорода

максимальная концентрация дитионита, а также индукционный период уменьшаются. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что дитионит образуется в результате протекания следующих реакций:

NH2(NH)CSÜ2" + OH" ^ SÜ22" + (NH2)2CO (13) SO22" + Ü2 ^ SO2" + O2" (14) SO2" + O2 ^ SO2 + O2" (15) SO22" + O2" ^ SO2" + O22" (HO2") (16) SO2" + O2" ^ SO2 + O22" (HO2") (17) SO22" + HO2" ^ SO2" + O" + OH" (18) SO2" + HO2" ^ SO2 + O" + OH" (19) 2SO2" ^ S2O42" (20) Разложение диоксида тиомочевины в кислых растворах не сопровождается образованием дитионита как в отсутствие растворенного кислорода, так и в его присутствии.

Стабильность и восстановительная активность других диоксидов тиомочевин в водных зависит от их строения. Установлено, что продукт взаимодействия ДОТМ с глицином в кислой среде - диоксид N-ацетаттиомочевины " более стабилен в щелочных средах и обладает меньшей восстановительной активностью в реакции с красителем Orange II по сравнению с ДОТМ. Введение добавок другого азотсодержащего соединения -моноэтаноламина существенно уменьшает стабильность ДОТМ в нейтральных и сильнощелочных водных растворах и значительно ускоряет реакцию диоксида тиомочевины с Orange II в нейтральных и щелочных водных растворах. Показано, увеличение концентрации аминоспирта приводит к увеличению скорости реакции. Наоборот, введение добавок глицина способствует уменьшению скорости процесса восстановления красителя в нейтральных и слабощелочных средах. Увеличение pH приводит к возрастанию скорости реакции как в присутствии глицина, так и в присутствии моноэтаноламина [29].

Важно отметить, что при смешении водных растворов ДОТМ с глицином и моноэтаноламином образуется аммиак.

(N^20302 + адС^СООН ^ 02SCNH2NHCИ2C00- + Ж4+ (21) (КИ2)2С302 + NH2CИ2CИ20И + И+ ^ 02SCNH2NHCИ2CИ20И + NИ4+ (22) Можно полагать, что зависимость скорости процесса восстановления красителя от концентрации аминоспирта или аминокислоты объясняется их взаимодействием с диоксидом тиомочевины и образованием продуктов, восстановительная активность которых отличается от восстановительной активности диоксида тиомочевины, причем образование этих продуктов происходит достаточно быстро [10,29].

Важно отметить, что при смешении слабокислых растворов тиомочевины и глицина или моноэтаноламина образования иона аммония не наблюдалось, т. е. реакция, аналогичная реакциям (21) и (22), не протекает. Следовательно, присутствие в молекуле диоксида тиомочевины двух атомов кислорода активирует связи ^Н и облегчает замещение атома водорода.

Практическое использование диоксида тиомочевины в основном обусловлено его сильными восстановительными свойствами. ДОТМ используется в текстильной промышленности в процессах печатания и крашения текстильных материалов. Под действием ДОТМ кетогруппа кубового красителя восстанавливается до гидроксильной группы, при этом в щелочной среде образуется водорастворимая лейкоформа красителя, сорбирующаяся волокном [30]. Использование этого восстановителя в текстильной промышленности имеет целый ряд преимуществ. ДОТМ является более экологически безопасным и стабильным восстановителем по сравнению с другими серосодержащими соединениями - дитионитом и ронгалитом (гидроксиметансульфинатом натрия). При использовании ДОТМ в текстильном производстве требуется примерно на 20 % меньше щелочи, чем при применении дитионита. В щелочной среде ДОТМ является более сильным восстановителем, чем дитионит и ронгалит. В отличие от

дитионита и ронгалита, при использовании ДОТМ не возникает проблем, связанных с появлением неприятного запаха.

Разработан процесс совместного отбеливания и окрашивания шерсти, начинающийся с окислительного отбеливания шерсти пероксидом водорода. После завершения окислительного отбеливания добавляют тиомочевину. Поскольку система содержит также пероксид водорода, синтез диоксида тиомочевины протекает в том же аппарате, где происходит отбеливание. В конце процесса восстановительного отбеливания небольшое количество пероксида водорода добавляют для окисления серосодержащих соединений. Использование данной технологии позволяет получить более яркие оттенки при окрашивании за счет более эффективного первоначального отбеливания [2,20].

Диоксид тиомочевины нашел широкое применение и в органическом синтезе. Его используют при восстановлении альдегидов, кетонов [26,31], нитро-, нитрозо-, азосоединений, красителей [1, 2], в синтезах фторо-, селено-, теллуро- и серосодержащих соединений [25]. Недавно доказана перспективность использования диоксида тиомочевины для регенерации кератина [32]. Показано, что ДОТМ восстанавливает дисульфидные фрагменты в белках, причем после обработки диоксидом тиомочевины вторичная структура белка сохраняется. Рекомендовано использовать ДОТМ для регенерации других протеинов.

В качестве восстановителя ДОТМ применяется в химии макрогетероциклических соединений [13], а также в биохимии и медицине для восстановления ферредоксина, цитохрома С и других субстратов и для инактивации и модификации цитидинтрифосфатсинтазы [33,34]. ДОТМ используется для приготовления катализаторов на основе оксида железа (III) [35,36].

В настоящее время активно развиваются новые области применения ДОТМ: восстановление оксидов графена [37-40] и графита [41], металлизация материалов из углеродных волокон, получение сульфидов и порошков металлов [2,42].

Другой важной областью применения ДОТМ является синтез сульфонов [2].

В редокс реакциях главную роль играет серосодержащая часть ДОТМ. В синтезах гуанидинов основную роль играет азотсодержащий фрагмент диоксида тиомочевины [43-48]. Гуанидины известны как сильные органические основания. Они применяются для получения лекарственных препаратов [47-52]. Рецепторы на основе гуанидинов проявляют высокую селективность по отношению к оксианионным субстратам (карбоксилатам, фосфатам, сульфатам, нитратам). Они также обладают биологической активностью. Аминокислота Ь-аргинин, содержащая гуанидиновую группу и необходимая для нормального функционирования живых организмов, обнаружена в активных центрах многих ферментов. Ь-аргинин является предшественником оксида азота (II).

Гуанидины и их производные являются продуктами реакции ДОТМ с аминами и аминокислотами в щелочных средах [1,2], т.е. в условиях, когда диоксид тиомочевины легко разлагается с образованием сульфоксилата и азотосодержащего фрагмента, к которому присоединяется амин (аминокислота).

Группой Виллафранка выполнена серия работ по модификации белков с использованием диоксида и триоксида (ТОТМ) тиомочевины [34,53,54]. Предполагается, что в средах, близких к нейтральным, ДОТМ и ТОТМ вступают в реакцию с лизином с образованием гуанидина и таким образом модифицируют белок. Модификация протекает в отсутствие кислорода и в присутствии каталазы, что, по мнению авторов, позволяет исключить какую-либо роль редокс реакций при модификации белков.

ДОТМ используется при производстве полимеров. Так, системы Ье2+-ДОТМ-И202, ДОТМ-КВЮ3 и ДОТМ-КМп04 применяются в качестве инициаторов полимеризации виниловых мономеров [55,56].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Покровская Елизавета Александровна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Makarov, S.V. Recent developments in the chemistry of thiourea oxides / S.V. Makarov, A.K. Horvath, R. Silaghi-Dumitrescu, Q. Gao // Chem. Eur. J. - 2014. -V. 20. - N 44. - P. 14164-14176.

[2] Makarov, S.V. Sodium Dithionite, Rongalite and Thiourea Oxides: Chemistry and Application // S.V. Makarov, A.K. Horvath, R. Silaghi-Dumitrescu, Q. Gao. - Singapore: World Scientific - 2016. - 219 р.

[3] Barnett, E. The action of hydrogen dioxide on thiocarbamides / E. Barnett // J. Chem. Soc. - 1910. - V. 97. - P. 63-65.

[4] De Filippo, D. Spectrochemical study of aminoiminomethanesulphinic acid and related N,N'-substituted derivatives / D. De Filippo, G. Ponticelli, E.F. Trogu, A. Lai // J. Chem. Soc. Perkin Trans 2. - 1972. - N 2. - P. 1500-1502.

[5] Havel, J.J. A synthesis of formamidinesulfinic acids and formamidines / J.J. Havel, R.Q. Kluttz // Synth. Commun. - 1974. - V.4.- N 4. - P. 389-393.

[6] Miller, A.E. Chemistry of aminoiminomethanesulfinic and sulfonic acids related to the toxicity of thioureas / A.E. Miller, J.J. Bischoff, K. Pae // Chem. Res. Toxicol. - 1988. - N 1. - P. 169-174.

[7] Zhou, W. Theoretical mechanism for the oxidation of thiourea by hydrogen peroxide in gas state / W. Zhou, K. Peng, F.M. Tao // J. Mol. Struct.: THEOCHEM. -2007. - V. 821. - P. 116-124.

[8] Svarovsky, S.A. Reactive oxygen species in aerobic decomposition of thiourea dioxides / S.A. Svarovsky, R.H. Simoyi, S.V. Makarov // J. Chem. Soc. Dalton Trans. - 2000. - N 4. - P. 511-514.

[9] Nitoh, H., Ohura, O., Suzuki, M. Process for preparing thiourea dioxide derivatives / H. Nitoh, O. Ohura, M. Suzuki // Pat. US 4943661. 1990.

[10] Nitoh, H. Water-soluble thiourea dioxide derivatives and process for preparing same / H. Nitoh, O. Ohura, M. Suzuki // Pat. EP 0 488 749 A1. 1992.

[11] Sullivan, R.A.L. The crystal and molecular structure of thiourea dioxide / R.A.L. Sullivan, A. Hargreaves // Acta Crystallogr. - 1962. - V. 15. - N 7. - P. 675682.

[12] Chen, I.C. Reinvestigation of the structure of thiourea S,S-dioxide, CH4N2O2S / I.C. Chen, Y. Wang // Acta Crystallogr. - 1984. - V. 40. - P. 1937-1938.

[13] Song, J.S. The structure and ab initio studies of thiourea dioxide / J.S. Song, S.H. Kim, S.K. Kang, S.S. Yun // Bull. Korean Chem. Soc. - 1996. - V. 17. - N 2. - P. 201-205.

[14] Lee, C.-R. A combined experimental and theoretical electron density study of intra- and intermolecular interactions in thiourea S,S-dioxide / C.-R. Lee T.-H. Tang, L. Chen, Y. Wang // Chem. Eur. J. - 2003. - V. 9. - P. 3112-3121.

[15] Denk, M.K. Synthesis and characterization of a carbene SO2 adduct - new insights into the structure and bonding of thiourea S,S'-dioxides / M.K. Denk, K. Hatano, A.J. Lough // Eur. J. Inorg. Chem. - 2003. - N 2. - P. 224-231.

[16] Буданов, В.В. Химия и технология восстановителей на основе сульфоксиловой кислоты. Ронгалит и его аналоги / Буданов В.В. - М.: Химия, 1984. - 160 с.

[17] Лехимена, К. Свойства неводных растворов гидроксиметилсульфината натрия и диоксида тиомочевины / К. Лехимена, С.В. Макаров, В.В. Буданов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1991. - T. 34. - № 2. - С. 23-26.

[18] Wang, S. Thermodynamic analysis of decomposition of thiourea and thiourea dioxide / S. Wang, Q. Gao, J. Wang // J. Phys. Chem. B. - 2005. - V. 109. - N 36. - P. 17281-7289.

[19] Макаров, С.В. Исследование процессов термораспада ронгалита и диоксида тиомочевины / С.В. Макаров, В.В. Колесник, К.М. Дунаева // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1983. - Т. 25. - № 2. - С. 145-150.

1 ^

[20] Arifoglu, M. Reaction of thiourea with hydrogen peroxide: C NMR studies of an oxidative/reductive bleaching process / M. Arifoglu, W.N. Marmer, R.L. Dudley // Text. Res. J. - 1992. - V. 62. - P. 94-100.

[21] Cseko, G. Kinetic Evidence of tautomerism of thiourea dioxide in aqueous acidic solutions / G. Cseko, Y. Hu, Y. Song, T.R. Kegl, Q. Gao, S.V. Makarov, A.K. Horvath // Eur. J. Inorg. Chem. - 2014. - N 11. - P. 1875-1879.

[22] Евдокимова, С.М. Кислотно-основные свойства диоксидов тио- и фенилтиомочевин / С.М. Евдокимова, А.Н. Александрова, С.В. Макаров, В.В. Буданов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1995. - Т. 38. - № 6. - C. 2428.

[23] Поленов, Ю.В. Разложение диоксида тиомочевины в водных растворах / Ю.В. Поленов, С.В. Макаров, В.В. Буданов. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1986. - Т. 29. - № 12. - С. 30-33.

[24] Gao, Q. Oxidation and decomposition kinetics of thiourea oxides / Q. Gao, B. Liu, L. Li, J. Wang // J. Phys. Chem. A. 2007. - V. 111. - N 5. - P. 872-877.

[25] Макаров, С.В. Новые направления в химии серосодержащих восстановителей / С.В. Макаров // Успехи химии. - 2001. - Т. 70. - № 10. - С. 996-1007.

[26] Huang, Y. Endogenous Sulfur Dioxide: A New Member of Gasotransmitter Family in the Cardiovascular System / Y. Huang, C. Tang, J. Du, H. Jin // Oxid. Med. Cell Longev. - 2016. - 8961951.

[27] Liu, D. Sulfur Dioxide: A Novel Gaseous Signal in the Regulation of Cardiovascular Functions / Liu D., Lin H., Tang C., Du J. // Mini-Rev. Med. Chem. -2010. - V. 10. - P. 1039-1045.

[28] Wang, X.-B. Sulfur Dioxide, a Double-faced Molecule in Mammals / Wang X.-B., Du J.-B., H. Cui // Life Sci. - 2014. - V. 98. - P. 63-67.

[29] Макаров, С.В. Влияние глицина и моноэтаноламина на стабильность и восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / С.В. Макаров, А.А. Кузнецова, Д.С. Сальников, А.Г. Киселева // Журн. общ. химии. -2018. - Т. 88. - № 4. - С. 561-565.

[30] Якимчук Р.П. Применение кубовых красителей / Р.П. Якимчук, А.В. Мищенко, Н.Е. Булушева. Под общ. ред. Г. Е. Кричевского. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 191 с.

[31] Balicki, R. A mild deoxygenation of heteroaromatic N-oxides by formamidinesulfinic acid / R. Balicki, U. Chmielowiec // Monatsh. Chem. - 2000. - V. 131. - P. 1105-1107.

[32] Jiang, Z. Can thiourea dioxide regenerate keratin from waste wool? / Z. Jiang, N. Zhang, Q. Wang, P. Wang, Y. Yu, M. Zhou, E. Li // J. Nat. Fibres. - 2021. https://doi.org/10.1080/15440478.2021.1902903

[33] Robertson, J.G. Determination of subunit dissociation constants in native and inactivated CTP synthetase by sedimentation equilibrium / J.G. Robertson // Biochemistry. - 1995. - V. 34. - P. 7533-7541.

[34] Robertson, J.G. Inactivation and covalent modification of CTP synthetase by thiourea dioxide / J.G. Robertson, L.J. Sparvero, J.J. Villafranca // Protein Sci. 1992.

- N 1. - P. 1298-1307.

[35] Azarifar, D. Thiourea dioxide-grafted y-Fe2O3/HAp magnetic nanoparticles: efficient, green and reusable nanocatalyst for synthesis of pyranopyridine derivatives / D. Azarifar, M. Ghaemi // Appl. Organomet. Chem. - 2017. - V. 31. - N 12. - e3834.

[36] Zolfigol, M.A. Application of biologically-based nanomagnetic catalyst in the synthesis of bis-pyrazols and pyrano[3,2-c]pyrazoles / M.A. Zolfigol, M. Navazeni, M. Yarie, R. Ayazi-Nasrabadi // Appl. Organomet. Chem. - 2016. - V. 31. - N 6. -e3633.

[37] Wang ,Y. Thiourea dioxide as a green reductant for the mass production of solution-based graphene / Y. Wang, L. Sun, B. Fugetsu // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 2012.

- V. 85. - P. 1339-1344.

[38] Chua, C.K. Graphene oxide reduction by standard industrial reducing agent: thiourea dioxide / C.K. Chua, A. Ambrosi, M. Pumera // J. Mater. Chem. - 2012.

- N 22. - P. 11054-11061.

[39] Pan, N. Adsorption characteristics of Th(IV) ions on reduced graphene oxide from aqueous solutions / N. Pan, J. Deng, D. Guan, Y. Jin, C. Xia // Appl. Surf. Sci. - 2013. - V. 287. - P. 478-483.

[40] Pan, N. A rapid low-temperature synthetic method leading to large-scale carboxyl graphene / N. Pan, D. Guan, Y. Yang, Z. Huang, R. Wang, Y. Jin, C. Xia // Chem. Eng. J. - 2014. - V. 236. - P. 471-479.

[41] Wang, J. An environmentally friendly and fast approach to prepare reduced graphite oxide with water and organic solvents solubility / J. Wang, T. Zhou, H. Deng, F. Chen, K. Wang, Q. Zhang, Q. Fu // Colloids Surf., B. - 2013. - V. 101. - P. 171-176.

[42] Davies, D.A. A novel method for the synthesis of ZnS for use in the preparation of phosphors for CRT devices / D.A. Davies, J. Silver, A. Vecht, P.J. Marsh, J.A. Rose // J. Electrochem. Soc. - 2001. - V. 148. - P. 143-148.

[43] Esteves, H. Tret-butyl hydroperoxide-promoted guanylation of amines with

1 ^

benzoylthioureas: mechanistic insight by HRMS and C NMR / H. Esteves, T.O. Brito, R. Ribeiro-Viana, A. Fatima, F.Jr. Macedo // J. Phys. Org. Chem. - 2017. - V. 30. - N 12. - P. 1221-1228.

[44] Maryanoff, C.A. Reactions of oxidized thioureas with amine nucleophiles / C.A. Maryanoff, R.C. Stanzione, J.N. Plampin // Phosph. Sulfur Relat. Elem. - 1986. -V. 27. - P. 221-232.

[45] Miller, A.E. A facile conversion of amino acids to guanidino acids / A. E. Miller, J. J. Bischoff // Synthesis. 1986. - N 9. - P. 777 - 779.

[46] Witiak, J. Synthesis of thrombin inhibitor DuP 714 / J. Witiak, R.A. Earl, M.M. Abelman, Y.B. Bethel, B.N. Fisher, G.S. Kauffman, C.A. Kettner, P. Ma, L. McMillan // J. Org. Chem. - 1995. - V. 60. - N 12. - P. 3717-3722.

[47] Dempcy, R.O. Synthesis of the polycation thymidyl DNG, it's fidelity in binding polyanionic DNA/RNA and the stability and nature of the hybrid complexes / R.O. Dempcy, K.A. Browne, T.C. Bruice // J. Am. Chem. Soc. - 1995. - V. 117. - P. 6140-6141.

[48] Mantri, P. New asymmetric synthesis of a-aminoboronic acids containing functionalized side chains / P. Mantri, D.E. Duffy, C.A. Kettner // J. Org. Chem. -1996. - V. 61. - N 16. - P. 5690-5692.

[49] Bachmann, B.O. Kinetic Mechanism of the P-Lactam Synthetase of Streptomyces clavuligerus / B.O. Bachmann, C.A. Townsend // Biochemistry. - 2000. -V. 39. - N 37. - P. 11187-11193.

[50] Herce, H.D. Fundamental molecular mechanism for the cellular uptake of guanidinium-rich molecules / H.D. Herce, A.E. Garcia, M.C. Cardoso // J. Amer. Chem. Soc. - 2014. - V. 136. - N 50. - P. 17459-17467.

[51] Zhang, W.-X. Recent development on the synthetic methods of guanidines via transition metal catalysis / W.-X. Zhang, L. Xu, Z. Xi // Chem. Commun. - 2015. -V. 51. - N 2. - P. 254-267.

[52] Berlinck, R.G.S. The chemistry and biology of organic guanidine derivatives / R.G.S. berlinck, A.E. Trindade-Silva, M.F.C. Santos // Nat. Prod. Rep. -2012. - V. 29. - P. 1382-1406

[53] Dilanni, C.L. Inactivation of Escherichia coli glutamine synthetase by thiourea trioxide / C.L. DiIanni, J.A. Colanduoni, J.J. Villafranca // Bioorg. Chem. -1986. - V. 14. - N 3. - P. 242-248.

[54] Colanduoni, J. Labeling of specific lysine residues at the active site of glutamine synthetase / J. Colanduoni, J.J. Villafranca // J. Biol. Chem. - 1985. - V. 260. - N 28. - P. 15042-15050.

[55] Abou-Zeid, N.Y. Fe - thiourea dioxide - H2O2 induced polymerization of various vinyl monomers with flax fibres / N.Y. Abou-Zeid, A. Waly, A. Higazy, A. Hebeish // Angew. Makromol. Chem. - 1986. - V. 148. - N 10. - P. 85-100.

[56] Abdel-Hafiz, S.A. Potassium permanganate/thiourea dioxide redox system-induced grafting of methacrylic acid onto loomstate cotton fabric / S.A. Abdel-Hafiz // J. Appl. Polym. Sci. - 1995. - V. 58. - N 11. - P. 2005-2011.

[57] Молодцов, П.А. Взаимодействие диоксида тиомочевины и пероксида водорода с кумарином / П. А. Молодцов, А.С. Макарова, С. В. Макаров, А.А.

Кузнецова, О.И. Койфман // Журн. общ. химии. - 2018. - T. 88. - № 6. - С. 905908.

[58] Wagner, B.D. The Use of Coumarins as Environmentally-Sensitive Fluorescent Probes of Heterogeneous Inclusion Systems / B.D. Wagner, The Use of Coumarins as Environmentally-Sensitive Fluorescent Probes of Heterogeneous Inclusion Systems // Molecules. 2009. -V. 14. - N 1. - P. 210-237.

[59] Sahu, S. Oxidation of thiourea and substituted thiuoureas: a review / S. Sahu, P.R. Sahoo, S. Patel, B.K. Mishra // J. Sulfur Chem. - 2011. - V. 32. - N 2. - P. 171-197.

[60] Verma, S. Thiourea dioxide promoted efficient organocatalytic one-pot synthesis of a library of novel heterocyclic compounds / S. Verma, S. Kumar, S.L. Jain, B. Sain // Org. Biomol. Chem. - 2011. - V. 20. - N 9. - P. 6943-6948.

[61] Kumar, S. Thiourea Dioxide (TUD): A Robust Organocatalyst for Oxidation of Sulfides to Sulfoxides with TBHP under Mild Reaction Conditions / S. Kumar, S. Verma, S.L. Jain, B. Sain // Tetrahedron Lett. - 2011. - V. 52. - N 26. - P. 3393-3396.

[62] Verma, S. Thiourea dioxide with TBHP: a fruitful and greener recipe for the catalytic oxidation of alcohols / S. Verma, R. Singh, D. Tripathi, P. Gupta, G.M. Bahuguna, S.L. Jain // RSC Adv. - 2013. - V. 13. - N 3. - P. 4184-4188.

[63] Ghanshang, M. Thiourea Dioxide: An Efficient and Reusable Organocatalyst for the Rapid One-Spot Synthesis of Pyrano[4,3-b]pyran Derivatives in Water / M. Ghanshang, S.S. Mansoor, K. Aswin // Chin. J. Catal. - 2014. - V. 35. - P. 127-133.

[64] Davis, F.A. Chemistry of sulfenic acids. 4. The first direct evidence for the involvement of sulfenic acids in the oxidation of thiols / F.A. Davis, R.L. Billmers // J. Am. Chem. Soc. - 1981. - V. 103. - N 23. - P. 7016-7018.

[65] Yuan, L. pH oscillations and mechanistic analysis in the hydrogen peroxide-sulfite-thiourea reaction system / L. Yuan, T. Yang, Y. Liu, Y. Hu, Y. Zhao, J. Zheng, Q. Gao // J. Phys. Chem. A. - 2014 - V. 118. - N 15. - P. 2702-2708.

[66] Hu, Y. Oxidations at sulfur centers by aqueous hypochlorous acid and hypochlorite: Cl+ versus O atom transfer / Y. Hu, G. Xie, D.M. Stanbury // Inorg. Chem. - 2017. - V. 56. - N 7. - P. 4047-4056.

[67] Walter, W. Über die Oxydationsprodukte von Thiocarbonsäureamiden, XIX1)Thioharnstoff-S-monoxide / W. Walter, G. Randau // J. Liebigs Annal. Chem. -1969. - V. 722. - N 1. - P. 52-79.

[68] Chigwada, T.R. S-oxygenation of thiocarbamides I: oxidation of phenylthiourea by chlorite in acidic media / T.R. Chigwada, E. Chikwana, R.H. Simoyi // J. Phys. Chem A. - 2005. - V. 109. - N 6. - P. 1081-1093.

[69] Chigwada, T. S-oxygenation of thiocarbamides V: oxidation of tetramethylthiourea by chlorite in slightly acidic media / T. Chigwada, W. Mbiya, K. Chipiso, R.H. Simoyi // J. Phys. Chem. A. - 2014. - V. 118. - N 31. - P. 5903-5914.

[70] Ajibola, R.O. S-oxygenation of thiocarbamides IV: kinetics of oxidation of tetramethylthiourea by aqueous bromine and acidic bromate / R.O. Ajibola, R.H. Simoyi // J. Phys. Chem. A. - 2011. - V. 115. - N 13. - P. 2735-2744.

[71] Dereven'kov, I.A. Studies of reaction of tetramethylthiourea with hydrogen peroxide: evidence of formation of tetramethylthiourea monoxide as a key intermediate of the reaction / I.A. Dereven'kov, P.A. Ivlev, D.S. Salnikov, C. Bischin, A. A. A. Attia, R. Silaghi-Dumitrescu, S. V. Makarov // J. Sulfur Chem. - 2017. - V. 38. - N 5. - P. 496-509.

[72] Henderson, M.C. Human flavin-containing monooxygenase form 2 S-oxygenation: sulfenic acid formation from thioureas and oxidation of glutathione / M.C. Henderson, S.K. Krueger, J.F. Stevens, D. E. Williams // Chem. Res. Toxicol. 2004. -V. 17. - N 5. - P. 633-640.

[73] James, J.P Ethylenethiourea S-oxidation products: preparation, degradation, and reaction with proteins / J.P. James, G.B. Quistad, J.E. Casida // J. Agric. Food Chem. - 1995. - V. 43. - N 9. - P. 2530-2535.

[74] Дамодаран, Ш. Химия пищевых продуктов / Ш. Дамодаран, К.Л. Паркин, О.Р. Феннема (ред.-сост.). Перев. с англ. СПб.: ИД «Профессия», 2012. -1040 с., ил., табл.

[75] Северин, Е.С. Биохимия: учебник для ВУЗов / под ред. Е.С. Северина.

- 5-е изд. - М.: ГЭОТАР-Медиа. - 2009. - 768 с.

[76] Тюкавкина, Н.А. Биоорганическая химия / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - М.: Дрофа. - 2005. - 542 с.

[77] Нечаев, А.П. Пищевая химия /, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова [и др.]; под ред. А.П. Нечаева. - 5-е изд., испр. и доп. - СПб.: ГИОРД. - 2012. - 672 с.: ил.

[78] Комов, В.П. Биохимия: учебник для Вузов. / В.П. Комов, В.М. Шведова - М.: Дрофа. - 2004. - 639 с.

[79] Ismail, N.I. Production of Cysteine: Approaches, Challenges and Potential Solution / N.I. Ismail, Y. Hashim, P. Jamal, R. Othman, H.M. Salleh // Int. J. Biotechnol. Wellness Ind. - 2014. - V. 3. - N 3. - P. 95-101.

[80] Demirkol, O. Biologically important thiols in various vegetables and fruits / O. Demirkol, C. Adams, N. Ercal // J Agric. Food Chem. - 2004. - V. 52. - N 26. - P. 8151-8154.

[81] Kusmierek, K. Reduced and total glutathione and cysteine profile of citrus fruit juices using liquid chromatography / K. Kusmierek, E. Bald // Food Chem. - 2008.

- V. 106. - N 1. - P. 340-344.

[82] Witt, D. Recent developments in disulfide bond formation / D. Witt // Synthesis. - 2008. - N 16. - P. 2491-2509.

[83] Spiliopoulou, N. Photochemical metal-free aerobic oxidation of thiols to disulfides / N. Spiliopoulou, C.G. Kokotos // Green Chem. - 2021. - V. 23. - N 1. - P. 546-551.

[84] Wirtz, M. Synthesis of sulfur amino acids: cysteine and methionine / M. Wirtz, M. Droux // Photosynth Res. - 2005. - V. 86. - N 3. - P. 345-362.

[85] Nelson, D.L. Lehninger Principles of Biochemistry / D.L. Nelson, M.M. Cox. New York: W. H. Freeman, 2012. - 1160 p.

[86] Giles, N.M. Metal and redox modulation of cystein protein function / N.M. Giles, A.B. Watts, G.I. Giles, F.H. Fry, J.A. Littlechild, C. Jacob // Chem. Biol. - 2003. - V. 10. - N 8. - P. 677-693.

[87] Bischoff, R. Aminoacids: chemistry, functionality and selected non-enzymatic post-translational modifications / R. Bischoff, H. Schlüter // J. Proteomics. -2012. - V. 75. - N 8. - P. 2275-2296.

[88] Darkwa, J. Antioxidant chemistry. Reactivity and oxidation of DL-cysteine by some common oxidants / J. Darkwa, C. Mundoma, R.H. Simoyi // J. Chem. Soc. Faraday Trans. - 1998. - V. 94. - N 14. - P. 1971-1978.

[89] Aldini, G. N-Acetylcysteine as an antioxidant and disulphide breaking agent: the reasons why / G. Aldini, A. Altomare, G. Baron, G. Vistoli, M. Carini, L Borsani, F. Sergio // Free Radic. Res. - 2018. - V. 52. - N 7. - P. 751-762.

[90] Wu, G. Aminoacids: biochemistry and nutrition / G. Wu - Boca Raton: CRC Press. - 2013 - 503 pp.

[91] Москвичев, Ю.А. Химия в нашей жизни (продукты органического синтеза и их применение) / Ю.А. Москвичев, В.Ш. Фельдблюм - Ярославль: Изд.-во ЯГТУ. - 2007. - 411 с.

[92] Besouw, M. Cysteamine: An old drug with new potential / M. Besouw, R. Masereeuw, E.N. Levtchenko // Drug Discov. Today. - 2013. - V. 18. - N 15-16. -P. 785-792.

[93] Гладков, С.А. Характеристика радиопротекторов, имеющих наибольшее практическое значение / С.А. Гладков, Е.З. Арифуллин, Д.В. Аракчеев // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. - 2012. - Т. 3. - № 1. - C. 115116.

[94] Madura, J.D. Physical and structural properties of taurine and taurine analogues / J.D. Madura, J.B. Lombardini, J.M. Briggs, D.L. Minor // Amino Acids. -1997. - V. 13. - P. 131-139.

[95] Хныченко, Л.К. Фармакологическая активность аминокислоты таурин / Л.К. Хныченко, Н.С. Сапронов // Обзоры по клин. фармакол. и лек. терапии. -2004. - Т. 3. - № 4. - С. 15-19

[96] Lourenfo, R. Taurine: a conditionally essential amino acid in humans? An overview in health and disease / R. Lourenfo, M E. Camilo // Nutr. Hosp. - 2002. - V. 17 - N 6. - P. 262-270.

[97] Stapleton, P.P. Taurine and human nutrition / P.P. Stapleton, R.P. Charles, H.P. Redmond, D.J. Bouchier-Hayes // Clin. Nutr. - 1997. - V. 16. - N 3. - P. 103-108.

[98] Lowicka, E. Hydrogen sulfide - the third gas of interest for pharmacologists / E. Lowicka, J. Beltowski // Pharmacol. Rep. - 2007. - V. 59. - N 1. -P. 4-24.

[99] Kimura, H. Hydrogen sulfide: its production, release and functions / H. Kimura // J. Neurosci. - 1996. - V. 16. - N 1. - P. 1066-1071.

[100] Wang, R. Two's company, three's a crowd: can H2S be the third endogenous gaseous transmitter? / R. Wang // FASEB J. - 2002. - V. 16. - N 13. - P. 1792-1798.

[101] Колесников, С.И. Сероводород как третья эссенциальная газовая молекула живых тканей / С.И. Колесников, Б.Я. Власов, Л.И. Колесникова // Вестник РАМН. - 2015. - Т. 70. - № 2. - С. 237-241.

[102] Химическая энциклопедия: в 5 т. / Гл. ред. Н.С. Зефиров. - М.: Большая российская энциклопедия, 1995. - Т. 4. - Пол-Три. - с. 567-568.

[103] Miller, A.E. The Synthesis of Aminoiminoethanenitriles, 5-Aminotetrazoles, N-Cyanoguanidines, and N-Hydroxyguanidines from Aminoiminomethanesulfonic Acids / A.E. Miller, D.J. Feeney, Y. Ma, L. Zarcone, M.A. Aziz, E. Magnuson // Synth. Commun. - 1990. - V. 20. - N 2. - P. 217-226.

[104] Скурихин, И.М. Все о пище с точки зрения химика: справ. издание / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. - М.: Высш. шк., 1991. - 288 с.

[105] Parovuori, P. Oxidation of potato starch by hydrogen peroxide / P. Parovuori, A. Hamunen, P. Forssell, K. Autio, K. Poutanen // Starch. - 1995. - V. 47. -N 1. - P. 19-23.

[106] Zhang, Y.R. Preparation and properties of oxidized starch with high degree of oxidation / Y.R. Zhang, X.L. Wang, G.M. Zhao, Y.Z. Wang // Carbohydr. Polym. - 2012. - V. 87. - N 4. - P. 2554-2562.

[107] Kachkarova-Sorokina, S.L. A novel clean catalytic method for waste-free modification of polysaccharides by oxidation / S.L. Kachkarova-Sorokina, P. Gallezot, A.B. Sorokin // Chem. Commun. - 2004. - V. 36. - N 24. - P. 2844-2845.

[108] Sorokin, A.B. From native starch to hydrophilic and hydrophobic products: a catalytic approach / A.B. Sorokin, S.L. Kachkarova-Sorokina, S. Donze, C. Pinel, P. Gallezot // Top. Catal. - 2004. - V. 27 - N 2. - P. 67-76.

[109] Tolvanen, P. Kinetics of starch oxidation using hydrogen peroxide as an environmentally friendly oxidant and an iron complex as a catalyst / P. Tolvanen, P. Maki-Arvela, A.B. Sorokin, T. Salmi, D. Murzin // Chem. Eng. J. - 2009. - V. 154. -N 1. - P. 52-59.

[110] Tolvanen, P. Batch and semibatch partial oxidation of starch by hydrogen peroxide in the presence of an iron tetrasulfophthalocyanine catalyst: the effect of ultrasound and the catalyst addition policy / P. Tolvanen, A.B. Sorokin, P. Maki-Arvela, S. Leveneur, D.Y. Murzin, T. Salmi // Ind. Eng. Chem. Res. - 2011. - V. 50. - N 2. -P. 749-757.

[111] Молекулярно-генетические и биотехнологические основы получения и применения синтетических и природных биологически активных веществ (Нарочанские чтения - 11): материалы Международной научно-практической конференции (20-23 сентября 2017 г.) / БГУ, СКФУ, САФУ; составители: В.П. Курченко, А.Д. Лодыгин. - Минск - Ставрополь : Белорусский государственный университет, Северо-Кавказский федеральный университет, 2017. - С. 165-169.

[112] Собгайда, Н. А. Применение хитозана для удаления поллютантов из модельных стоков / Н. А. Собгайда, В.Ф. Абдулин, Н.А. Влазнева, Д.А. Лавренов, К.И. Шайхиева // Вестник Казанского технологического ун-та. - 2014. - № 14. -С. 397-399.

[113] Филлипс, Г.О. Справочник по гидроколлоидам // Г.О. Филлипс, П.А. Вильямс. - СПб.: ГИОРД. - 2006. - 536 с.

[114] Omura, Y. Antimicrobial activity of chitosan with different degrees of acetylation and molecular weights / Y. Omura, M. Shigemoto, T. Akiyama, H. Saimoto, Y. Shigemasa, I. Nakamura, T. Tsuchido // Biocontrol Sci. - 2003. - V. 8. - N 1. - P. 25-30.

[115] Liu, H. Chitosan kills bacteria through cell membrane damage / H. Liu, Y. Du, X. Wang, L. Sun // Int. J. Food Microbiol. - 2004. - V. 95. - N 2. - P. 147-155.

[116] Hu, Y. Synthesis, characterization and antibacterial activity of guan-idinylated chitosan / Y. Hu, Y. Du, J. Yang, J.F. Kennedy, X. Wang, L. Wang // Carbohydr. Polym. - 2007. -V. 67. - N 1. - P. 66-72.

[117] He, B. Biodiesel production from soybean oil by guanidinylated chitosan / B. He, Y. Shao, M. Liang, J. Li, Y. Cheng // Fuel. - 2015. - V. 159. - P. 33-39.

[118] Jursic, B.S. Preparation of N-Formamidinylamino acids from amino and formamidinesulfinic acids / B.S. Jursic, D. Neumann, A. McPherson // Synthesis. -2000. - N 12. - P. 1656-1658.

[119] Shallu, S. First total synthesis of a guanidine alkaloid Nitensidine D using immobilized ionic liquid, microwaves and formamidinesulfinic acid / S. Shallu, M.L. Sharma, J. Singh // J. Chem. Sci. - 2014. - V. 126. - N 6. - P. 1869-1874.

[120] Yoo, S.-H. Effects of selective oxidation of chitosan on physical and biological properties / S.-H. Yoo, J.-S. Lee, S.Y. Park, Y.-S. Kim, P.-S. Chang, H.-G. Lee // Int. J. Biol. Macromol. - 2005. - V. 35. - P. 27-31.

[121] Zhang, S. Oxidation-mediated chitosan as additives for creation of chitosan aerogels with diverse three-dimensional interconnected skeletons / S. Zhang, J. Feng, J. Feng, Y. Jiang // Appl. Surf. Sci. - 2017. - V. 396. - P. 1220-1225.

[122] Liu, J. Effects of ascorbate and hydroxyl radical degradations on the structural, physicochemical, antioxidant and film forming properties of chitosan / J. Liu, H. Pu, X. Zhang, L. Xiao, J. Kan, C. Jin // Int. J. Biol. Macromol. - 2018. - V. 114. - P. 1086-1093.

[123] Jawad, A.H. Oxidation of chitosan in solution by photocatalysis and product characterization / A.H. Jawad, M.A. Nawi, M.H. Mohamed, L.D. Wilson // J. Polym. Environ. - 2017. - V. 25. - N 3. - P. 828-835.

[124] Eyer, P. Molar absorption coefficients for the reduced Ellman reagent: reassessment / P. Eyer, F. Worek, D. Kiderlen, G. Sinko, A. Stuglin, V. Simeon-Rudolf, E. Reiner // Anal. Biochem. - 2003. - V. 312. - N 2. - P. 224-227.

[125] Макаров, С.В. Влияние L-цистеина и №ацетил-Ь-цистеина на восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / С.В. Макаров, Е.А. Покровская, Д.С. Сальников, А.В. Аманова // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2020. - Т. 63. - № 10. - С. 4-10.

[126] Makarov, S. Reactions of thiourea oxides with amines, aminoacids and proteins / S. Makarov, E. Naidenko, E. Pokrovskaya // Adv. Biol. Sci. Res. - 2019. - V. 7. - P. 190-192.

[127] Покровская, Е.А. Монооксид тиомочевины: получение и свойства / Е.А. Покровская, Е.М. Крючкова // Тезисы доклада. Всероссийская школа-конференция молодых ученых (с международным участием) "Фундаментальные науки - специалисту нового времени" («Дни науки ИГХТУ»). - Иваново: ИГХТУ, 2021. - С. 105.

[128] Покровская, Е. А. Активация диоксида тиомочевины тиолами / Покровская, Е. А., Макаров С.В. // Тезисы доклада. IV Международная конференция «Современные синтетические методологии для создания лекарственных препаратов и функциональных материалов» (M0SM2020). -Екатеринбург, 2020. - С. 64.

[129] Покровская Е.А. Активация диоксида тиомочевины цистеамином и сульфидом натрия / Е.А. Покровская, С.С. Фролова // Тезисы доклада.

Всероссийская школа-конференция молодых ученых (с международным участием) "Фундаментальные науки - специалисту нового века". - Иваново: ИГХТУ, 2020. - С. 55.

[130] Аманова, А.В. Влияние цистеина и его производных на восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / А.В. Аманова, Е.А. Покровская // Тезисы доклада. XXIII Всероссийская конференция молодых учёных-химиков (с международным участием). - Нижний Новгород: ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2020. - С. 44.

[131] Покровская, Е.А. Влияние серосодержащих аминокислот на восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / Е.А. Покровская, А.В. Аманова // Тезисы доклада. XII Всероссийская школа-конференция молодых ученых "Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем". - Иваново, 2019. - С. 22.

[132] Покровская, Е.А. Влияние К-ацетилцистеина на восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / Е.А. Покровская, А.В. Аманова // Тезисы доклада. Всероссийская школа-конференция молодых ученых "Фундаментальные науки - специалисту нового времени" («Дни науки ИГХТУ»).

- Иваново: ИГХТУ, 2019. - С. 478.

[133] Аманова, А.В. Влияние цистеина на восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / А.В. Аманова, Е.А. Покровская // Тезисы доклада. Всероссийская школа-конференция молодых ученых "Фундаментальные науки - специалисту нового времени" («Дни науки ИГХТУ»).

- Иваново: ИГХТУ, 2019. - С. 450.

[134] Покровская, Е.А. Влияние цистеина на растворимость и восстановительную активность диоксида тиомочевины в водных растворах / Е.А. Покровская, А.В. Аманова, Д.С. Сальников, С.В. Макаров // Кластер конференций 2018. Тезисы доклада. ХШ Международная научная конференция "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах". - Суздаль, 2018. -С. 90.

[135] Покровская, Е.А. Взаимодействие диоксида тиомочевины с цистеином в слабокислых водных растворах / Е.А. Покровская, А.В. Аманова // Тезисы доклада. Всероссийская научная конференция "Фундаментальные науки - специалисту нового века" (Студенческая научная школа-конференция «Дни науки в ИГХТУ»). - Иваново: ИГХТУ, 2018. - С. 167.

[136] Shi, T. Kinetics and mechanism for reduction of trans-dichlorotetracyanoplatinate(IV) by thioglycolic acid, L-Cysteine, DL-penicillamine, and glutathione in aqueous solution // T. Shi, J. Berglund, L.I. Elding // Inorg. Chem. -1996. - V. 35. - N 12. - P. 3498-3503

[137] Xie, X.-Y. Cystine modified nano-sulfur and its spectral properties / X.-Y. Xie, W.-L. Zheng, Y. Bai, J. Liu // Mat. Lett. - 2009. - V. 63. - N 16. - P. 1374-1376.

[138] Fazir Marickar, Y.M. Problem in analyzing cystine stones using FTIR spectroscopy / Y.M. Fazir Marickar, P.R. Lekshmi, L. Varma, P. Koshy // Urol. Res. -2009. - V. 37. - N 5. - P. 265-269.

[139] Gallego-Villar, L. Cysteamine revisited: repair of arginine to cysteine mutations / L. Gallego-Villar, L. Hannibal, J. Haberle, B. Thony, T. Ben-Omran, G.K. Nasralla, Al-N. Dewik, W.D. Kruger, H.J. Blom // J Inherit. Metab. Dis. - 2017. - V. 40. - N 4. - P. 555-567.

[140] Poole, L.B. The basics of thiols and cysteines in redox biology and chemistry / L.B. Poole // Free Radic. Biol. Med. - 2015. - V. 80. - P. 148-157.

[141] Serjeant, E.P. Ionisation Constants of Organic Acids in Aqueous Solution. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). IUPAC Chemical Data Series No. 23 / E.P. Serjeant, B. Dempsey. - N. Y.: Pergamon Press, Inc, 1979. - p. 34.

[142] Поленов, Ю.В. Разложение диоксида тиомочевины в водных растворах / Ю.В. Поленов, С.В. Макаров, В.В. Буданов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1986. - Т. 29. - № 12. - С. 30-33.

[143] Покровская, Е.А. Диоксиды моно- и диалкилтиомочевин - синтез и свойства / Е.А. Покровская, А.Г. Киселева // Материалы XXVII Международной

научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов-2020", секция "Химия". - М.: Изд-во "Перо", 2020. - С. 1213.

[144] Киселёва, А.Г. Взаимодействие диоксида тиомочевины с бутиламином в кислых водных растворах / А.Г. Киселёва, Е.А. Покровская, С.В. Макаров, Д.С. Сальников // Сборник научных трудов. IX Международная научная конференция «Химическая термодинамика и кинетика». - Тверь, ТвГУ, 2019. - С. 158.

[145] Maryanoff, C.A. A convenient synthesis of guanidines from thioureas / C.A. Maryanoff, R.C. Stanzione, J.N. Plampin, J.E. Mills // J. Org. Chem. - 1986. - V. 51. - N 10. - P. 1882-1884.

[146] Сильверстейн, Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений / Р. Сильверстейн, Ф. Вебстер, Д. Кимл - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. - 2014. - 557 с.

[147] Найденко, Е.В. Модификация хитозана диоксидом тиомочевины / Е.В. Найденко, С.В. Макаров, Е.А. Покровская, А. М. Никулин // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2021. - Т. 64. - № 1. - С. 73-78.

[148] Покровская, Е.А. Модификация полисахаридов с использованием диоксида тиомочевины / Е.А. Покровская, А.М. Никулин // Тезисы доклада. XXIV Всероссийская конференция молодых учёных-химиков (с международным участием). - Нижний Новгород: ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2021. - С. 110.

[149] Helander, I.M. Chitosan disrupts the barrier properties of the outer membrane of Gram-negative bacteria / I.M. Helander, E.-L. Nurmiaho-Lassila, R. Ahvenainen, J. Rhoades, S. Roller // Int. J. Food Microbiol. - 2001. - V. 71. - N 2-3. -P. 235-244.

[150] Покровская, Е.А. Получение модифицированного крахмала с использованием системы пероксид водорода - диоксид тиомочевины / Е.А. Покровская, С.В. Макаров, А.В. Аманова, Е.В. Кудрик // Журн. прикл. химии. -2019. - Т. 92. - № 11. - С. 1416-1419.

[151] Покровская, Е.А. Получение модифицированных крахмалов с использованием пероксида водорода и диоксида тиомочевины / Е.А. Покровская, В.С. Белова // Тезисы доклада. XXI Всероссийская конференция молодых учёных-химиков (с международным участием). - Нижний Новгород: ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2018. - С. 171.