Введение к работе
Актуальность работы. Начиная с работ Гарифьянова Н.С. (г. Казань) широкое распространение получило применение метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) к изучению комплексных соединений в растворе. При этом по положению сигнала в спектре ЭПР, наличию и числу линий сверхтонкой структуры (СТС) .от ядер металла и лиганда (ДСТС) может быть получена информация о наличии, составе и строении комплекса в растворе, а относительные интенсивности сигналов в спектре ЭПР отдельных частиц позволяют определить их равновесные концентрации и термодинамические характеристики процесса комплексообразования. Вместе с тем спектр ЭПР системы, содержащей несколько видов парамагнитных частиц ( как то: сольватированный ион металла, комплексы с различным числом лигандов и так далее), может быть усложнен ввиду наложения линий и их обменного уширения, и в этом случае целесообразно применять процедуру итеративной подгонки теоретического спектра к экспериментальному.
Существующие методики построения теоретического спектра ЭПР основаны на использовании уравнений кривых Лоренца или Гаусса для описания спектра индивидуального соединения, а суммарный спектр строится как их суперпозиция.
Данный подход применим лишь в случае медленного ( в шкале времени ЭПР ) обмена между различными состояниями парамагнитной частицы. Поэтому целесообразно разработать методику, применимую к системам с любым типом обмена, которая может быть основана на решении уравнений движения для элементов спиновых матриц плотности частиц, присутствующих в системе. Этот метод позволяет устранить перечисленные выше трудности, имеет наиболее общий характер и применим к любым спиновым системам с любым типом обмена.
В качестве объектов исследования в настоящей работе были выбраны комплексные соединения меди(И) с аминокислотами, которые представляют большой интерес как модель соединений металлов с белками, играющими большую роль в процессах жизнедеятельности организмов.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с темой научно-исследовательсской работы кафедры неорганической химии Кубанского государственного университета (№ государственной регистрации 01 і 78695675 на 1993-1997 гг.) в соответствии с координационным планом РАН по
направлению 2.17. по теме " Координационные соединения и материалы на их основе ".
Цель работы.
1. Построение теоретической модели описания формы сигнала ЭПР
системы с многопозиционньш химическим обменом с использованием
квантовомеханического формализма спиновой матрицы плотности и
определение границы ее применимости.
2. Изучение процесса комплексообразования ионов меди(И) с
органическими лигандами методом анализа полной формы линии спектра ЭПР
и определение термодинамических и кинетических характеристик процессов.
Научная новизна работы. Теория спиновой матрицы плотности впервые применена к построению спектра ЭПР реакций комплексообразования в растворе. Методом ЭПР спектроскопии определены термодинамические и кинетические параметры процесса комплексообразования меди(И) с рядом аминокислот, изучено влияние присутствия хлорид-ионов на спектральные характеристики комплексов меди с аминокислотами.
Практическая значимость работы. Разработанная в ходе работы программа обработки спектров ЭПР может применяться .для исследования процесса комплексообразования с участием парамагнитных ионов. Полученные значения характеристик комплексов меди (II) с аминокислотами могут, служить справочным материалом для исследователей, работающих в области координационной химии и биохимии.
Результаты работы нашли практическое применение в лаборатории радиоспектроскопии химического факультета КубГУ.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на XI и XII Совещании "Физические методы в координационной химии" (Кишинев, 1993, 1996), VI Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново, 1995), региональной конференции. "Современные проблемы экологии" (Краснодар-Анапа, 1996).
Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ: 4 статьии 6 тезисов докладов.
Объем и структура работа. Работа состоит из введения, трех глав,
содержаїцих литературный обзор, результаты работы и их обсуждение,
выводов и списка литературы. ^Работа изложена на 125 страницах
..машинописного текста, включает 8 таблиц, 18 рисунков. Список
литературы содержит 127 библиографических наименований.