Введение к работе
Актуальность темы. Активное исследование реакций фотопереноса протона (ФПП) в микрогетерогенных системах (мицеллы, везикулы, микроэмульсии) связано, с одной стороны, с возможностью изучения деталей механизма этого одного из фундаментальных химических и биологических процессов в условиях ограниченной молекулярной подвижности, а, с другой стороны, с использованием химической реакции в качестве своеобразного зонда, позволяющего прояснить структуру и свойства мицелл, везикул, липосом, монослоев и пр. Кроме того, это позволяет изучать механизм транспорта протонов в сложных биологических объектах на модельных системах.
Цель работы заключалась в изучении влияния гидрофобное производных нафтолов на кинетику и механизм реакций ФПП в микрогетерогенных системах (мицеллы, везикулы, пленках Лэнгмюра-Блоджетт (ЛБ)).
Основные задачи работы:
1) изучение влияние специфической локализации и ориентации зондов
в микрогетерогенных системах на кинетику ФПП. Это включает:
а) установление влияния гидрофобного заместителя на кислотно-
основные свойства нафтолов в основном и возбужденном состояниях в
гомогенных растворах, определение механизма и констант скорости между-
и внутримолекулярных фотопротолитических реакций синтезированных
зондов;
б) установление закономерностей и детального механизма протекания
реакций ФПП синтезированных зондов в различных микрогетерогенных
системах (мицеллах, везикулах, ЛБ-гшенки);
в) определение констант скорости элементарных процессов и их
зависимости от температуры, электростатического потенциала микрофазы,
фазового состояния системы и свободной энергии реакции;
г) установление связи кинетических и термодинамических параметров
реакции;
2) исследование возможности применения реакции ФПП в качестве
зонда (инструмента) для установления свойств микроокружения
флуоресцентной метки (микровязкость, полярность и его реакционная
способность в протолитических реакциях)
Научная новизна. Впервые использованы специально синтезированные липофильные флуоресцентные зонды кислотно-основного типа для исследования реакций ФПП в микрогетерогенных системах (мицеллы, везикулы, ЛБ-пленки). Изучено влияние специфической локализации и ориентации данных зондов в микрогетерогенных системах
на кинетику ФІШ. Установлены механизмы фотопротолитических реакций различных липофильных нафтолов. Экспериментально определены константы скорости внутри- и межмолекулярного фотопереноса протона. Установлена взаимосвязь кинетических и термодинамических параметров ФІШ в изученных системах.
Практическая значимость. Разработаны методы, позволяющие изучать кинетику и механизм реакций ФІШ в различных микрогетерогешшх системах, что расширяет фундаментальные представления о закономерности процессов переноса протона в организованных системах. Это является чрезвычайно важным для понимания и выявления механизмов транспорта протонов в биологических мембранах. Синтезированные липофильные гидроксиароматические соедішения предложено использовать в качестве уникальных флуоресцентных зондов, чувствительных к свойствам микроокружения (микровязкость, полярность) и его реакционной способности в протолитических реакциях в организованных системах.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на VI Всесоюзной конференции "Органические люминофоры" (Харьков, 1990), на Международной конференции по фотохимии стран СНГ (Киев, Украина, 1992), на XVI Международной конференции по фотохимии (Ванкувер, Канада, 1993), на XV и XVI Симпозиумах ИЮПАК по фотохимии (Лейвен, Бельгия, 1992 и Прага, Чехия, 1994), на Международной конференции по физической химии "Внутри- и межмолекулярные фотопроцессы сопряженных молекул" (Риччионе, Италия, 1996).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи и 7 тезисов докладов на конференциях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка цитированной литературы. Объем диссертации