Search academic texts

Information × Registration Number 0824U002846, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 31-08-2024 popup.evolution o Title Copper-organic dispersions based on π-complexes. Synthesis and properties Author Oleksandr V. Lahuta, popup.head Viktor F. Vargaliuk popup.opponent Andriy V. Тоkar popup.opponent Oleksandr А. Holichenko popup.review Andriy O. Anishchenko popup.review Oleksandr O. Gaponov Description Дисертаційну роботу присвячено синтезу мідьвмісних композитів на основі малеїнатних комплексів Cu+, дослідженню їх будови, а також фізико-хімічних та бактерицидних властивостей. У першому розділі наведено аналітичний огляд літературних джерел, в яких розглядаються методи синтезу π-комплексів Cu+ з ненасиченими органічними лігандами, результати дослідження будови їх молекулярних структур, виявлені властивості та сфери застосування. Показано, що на відміну від інших перехідних металів, здатних утворювати π-комплекси з формально нульвалентним центральним атомом, для міді є отриманими та охарактеризованими тільки π-комплекси Cu+. Існування π-комплексів атомів Cu0, яке має чітке теоретичне обґрунтування, наразі на практиці не підтверджено. У той же час, завдяки перспективі використання мідних нанодисперсій в медицині у якості, насамперед, бактерицидних препаратів, актуальною є проблема їх синтезу та стабілізації. Співставний аналіз відомих і застосованих дослідниками методів синтезу π-комплексів Cu+ (реагентно на основі прекурсорів CuCl чи CuSO4, або електрохімічно на основі прекурсорів Cu0 чи CuSO4) дозволив обрати реагентний спосіб, в рамках якого відновлення іонів Cu2+ у присутності органічних лігандів здійснювалось металічним цинком. У другому розділі наведена інформація про використані методи дослідження, реагенти та умови їх застосування. У третьому розділі представлені результати дослідження можливості утворення у водному розчині малеїнатних комплексів атомарної міді. З врахуванням існуючих рівноваг оптимізовані умови синтезу металоорганічної дисперсії. Встановлено, що при дії металевим цинком на іони Cu2+ в слабокислих розчинах (рН = 2) малеїнової кислоти, утворюється продукт, склад якого залежить від мольного співвідношення реагентів. При υ(Zn) : υ(Cu2+) < 0,5 виділяється тільки комплекс [Cu(C4O4H3)(H2O)], а при υ(Zn) : υ(Cu2+) > 0,5 композити суміші {[Cu(C4O4H3)(H2O)] х Cu0, у Н2О}. Утворення π-комплексу атомарної міді [Cu(C4O4H4)] не зафіксоване. Рентгенодифракційний аналіз зразків композиту показав, що в ньому відсутня фаза металевої міді, але присутня фаза нової речовини – продуктів взаємодії атомів Cu0 з π-комплексами [Cu(C4O4H3)(H2O)]. Квантово-хімічне моделювання дозволило виявити два типи термодинамічно стійких біядерних π-комплексів загального складу [Cu2(C4O4H3)(H2O)2]. Тип А характеризується каркасною структурою, в якій і іони Cu+ і атоми Cu0 утворюють π-зв`язки з sp2-гібридизованими атомами Карбону вінільного фрагмента малеїнат-іона в рамках окремих шестичленних циклів (-Cu-С-С=О-Н-О-). Тип В являє собою лінійне σ-з’єднання гідратованого атома Купруму з карбоксильним Оксигеном малеїнат-іона. Близькість значень енергій утворення молекул А і В (–114,39 кДж/моль і –127,84 кДж/моль, відповідно) вказує на високу ймовірність їх одночасного утворення у процесі синтезу композиту {[Cu(C4O4H3)(H2O)] х Cu0, у Н2О}. Виявлено, що за рахунок суттєво більшої гідрофільності розчинною формою при обробці композитів водою є комплекс [Cu(C4O4H3)(H2O)]. Він також є і основним біоактивним компонентом, на що вказує чітка синхронність зміни розчинності композитів в інтервалі х від 0 до 1 зі зміною їх антибактеріальної дії на штами стафілококу. Відсутність π-комплексів атомарної міді [Cu(C4O4H4)(H2O)] в композитах з х > 0,5 призводить до різкого зменшення їх бактерицидності. Це підтверджує висновок про природу біоактивної речовини, а також вказує на те, що в концентрованих за атомами Купруму композитах біоактивної нанодисперсії металу не виникає. Встановлено, що оптимальний склад мідьвмісного композиту відповідає формулі {[Cu(C4O4H3)(H2O)] х 0,5Cu0}. Ця речовина має достатньо високий рівень бактерицидності і, на відміну від комплексів [Cu(C4O4H3)(H2O)], − високу стійкість до дії атмосферного кисню у поєднанні з вологою Registration Date 2024-08-12 popup.nrat_date 2025-01-17 Close