Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Фармакология / Синтез_и_изучение_свойств_новых_материалов_с_противоопухолевой

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
6.66 Mб
Скачать

51

/ мПаЧс

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0

2

4

6

8

10

C / гЧдм−3

Рис. 3.11. Концентрационные зависимости динамической вязкости (η) при скорости сдвига 100 с−1 в бинарной системе соединение 1.57 – H2O при (□) 293,15 К, (○)

303,15 К, ( ) 313,15 К, ( ) 323,15 К, ( ) 333,15 К. C — концентрация соединения

1.57.

Термодинамические характеристики активации вязкого течения (∆G, ∆H, ∆S,

Eа) рассчитывались по следующим уравнениям теории Эйринга (3.4–3.7) (Табл. 3.2)

[94]:

G = RT ln

 

V

,

 

(3.4)

 

 

 

 

 

 

 

hNA

 

 

G = H -T S ,

 

(3.5)

ln = ln A +

 

Ea 1

,

(3.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

R T

 

 

 

 

 

 

 

TA =

-Ea

 

,

 

 

 

(3.7)

R ln A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

где ∆G, ∆H и ∆S — энергия Гиббса, энтальпия и энтропия вязкого течения; AS

предэкспоненциальный энтропийный фактор; Ea — энергия активации вязкого течения; TA — температура активации; R — универсальная газовая постоянная; T

абсолютная температура.

52

Табл. 3.2. Концентрационная зависимость энтропийного фактора (lnAS), энергии активации вязкого течения (Ea), температуры Аррениуса (TA), энтальпии активации

( H) и энтропии (ΔS). C — концентрация водного раствора соединения 1.57.

C / г∙дм−3

Ea /

lnAs /

TA / К

H /

S /

Дж·моль−1

ln[мПа·с]

кДж·моль−1

Дж·(моль·К)−1

 

 

 

 

 

 

 

 

0,025

15118,67

−6,21

292,94

14,81

−5,09

0,10

15099,15

−6,20

292,88

14,79

−5,15

0,25

15115,69

−6,21

292,94

14,81

−5,10

0,55

15108,14

−6,20

292,94

14,80

−5,13

1,0

15052,56

−6,18

293,04

14,75

−5,33

2,5

15124,00

−6,20

293,22

14,82

−5,12

5,0

15187,55

−6,22

293,87

14,88

−5,01

10

15091,71

−6,15

295,35

14,77

−5,62

Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:

1)значения энтальпии практически постоянны и положительны во всём диапазоне изученных концентраций. Этот факт указывает на наличие специфических взаимодействий в растворе;

2)наблюдается стабильность значений энтропии в изученном диапазоне концентраций. Отрицательная определённость энтропии указывает на упорядочение в растворе, связанное с образованием активированного комплекса.

Температурные зависимости динамической вязкости водных растворов соединения 1.57 описывались с помощью эмпирического уравнения Вант-Гоффа

(3.8) (Рис. 3.12):

T

 

 

 

 

10

=

 

T - T

=1, 21 0, 05 ,

(3.8)

 

T

 

 

 

 

 

где γη — коэффициент вязкости Вант-Гоффа.

Анализ Рис. 3.12 показывает, что температурный коэффициент Вант-Гоффа постоянен в изученном интервале температур.

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

53

1.26

1.24

1.22

γ η

1.20

1.18

1.16

0

2

4

6

8

10

 

 

 

C / гЧдм−3

 

 

Рис. 3.12. Зависимость коэффициента вязкости Вант-Гоффа от объёмной

концентрации соединения 1.57: (□)

278.15

, (○) 283.15

, ( ) 288.15

, ( )

293.15

,

 

 

 

 

288.15

293.15

 

298.15

 

303.15

 

( )

298.15

, ( )

303.15

, ( )

308.15 , ( )

313.15 .

 

 

 

 

308.15

 

313.15

 

318.15

 

323.15

 

 

 

На Рис. 3.13 представлены результаты применения трёхпараметрического уравнения Фогеля — Фулчера — Таммана [94] для описания температурных зависимостей динамической вязкости в бинарной системе соединение 1.57 – вода:

lg (T ) = lg 0 +

A

,

(3.9)

T - B

 

 

 

где η0, A, B — корреляционные параметры; T — абсолютная температура.

В Табл. 3.3 приведены значения корреляционных параметров уравнения Фогеля — Фулчера — Таммана, а также значения среднего абсолютного отклонения

(AAD) и стандартного отклонения (SD).

 

 

 

54

 

 

 

 

1.1

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

0.9

 

 

 

 

 

Чс

 

 

 

 

 

 

/ мПа

0.8

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

290

300

310

320

330

340

 

 

 

T / K

 

 

 

Рис. 3.13. Температурные зависимости динамической вязкости водных растворов соединения 1.57 ((□) 0,1 г∙дм3, (○) 0,25 г∙дм−3, ( ) 0,5 г∙дм−3, ( ) 1 г∙дм−3, ( ) 2,5

г∙дм−3, ( ) 5 г∙дм−3, ( ) 10 г∙дм−3) при скорости сдвига 100 с−1. Точки — экспериментальные данные, линии — результат применения уравнения Фогеля — Фулчера — Таммана.

Табл. 3.3. Корреляционные параметры уравнения Фогеля — Фулчера — Таммана.

Параметр

 

 

 

C / г∙дм−3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,025

0,1

0,25

0,55

1,0

2,5

5,0

10,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lgη0 / lg[мПа∙с]

−1,30

−1,32

−1,30

−1,33

−1,33

−1,32

−1,33

−1,29

A / К

160,8

165,1

159,0

167,4

166,9

165,9

168,0

161,6

B / К

170,8

168,8

171,5

167,9

167,8

168,6

168,0

170,4

SD / мПа∙с∙104

4,8

3,2

6,2

3,9

7,1

6,4

26,4

27,7

AAD / %

0,17

0,12

0,12

0,12

0,12

0,03

0,07

0,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

55

3.4.3.Рефракции водных растворов соединения 1.57

ВТабл. 3.4 представлены экспериментальные данные по концентрационным

(C = 0,01–25 г∙дм−3) и температурным (T = 293,15–333,15 К) зависимостям показателей преломления (nD) водных растворов соединения 1.57.

Табл. 3.4. Концентрационные (С) зависимости показателя преломления (nD) водных растворов соединения 1.57 в интервале температур Т = 293,15–333,15 К.

nD

C / г∙дм−3

 

293,15 К

303,15 К

313,15 К

323,15 К

333,15 К

 

 

 

 

 

 

0,01

1,33297

1,3319

1,33057

1,32898

1,32716

0,025

1,33298

1,33192

1,33059

1,32899

1,32718

0,05

1,33301

1,33194

1,33061

1,32901

1,32721

0,1

1,33307

1,33199

1,33067

1,32906

1,32726

0,25

1,33313

1,33205

1,33073

1,32914

1,32735

0,5

1,33337

1,3323

1,33096

1,32938

1,32759

1

1,33375

1,33269

1,33133

1,32979

1,32801

2.5

1,33454

1,33349

1,33213

1,33059

1,32882

15

1,33534

1,33428

1,33294

1,33139

1,32971

25

1,33694

1,33588

1,33459

1,33307

1,33168

 

 

 

 

 

 

Удельные и молярные показатели преломления растворов рассчитывали по

уравнениям 3.10 и 3.11:

 

 

2

-1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

nD

 

 

 

 

 

,

 

 

r =

 

 

 

 

 

Ч

 

 

 

(3.10)

 

2

+ 2

 

r

 

n

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

-1

 

 

 

 

 

 

(3.11)

 

 

M

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

,

 

R =

 

 

 

 

 

Ч

 

 

 

 

 

 

 

2

+ 2

 

r

 

 

n

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где r и R — удельная и молярная рефракции; M — средняя молярная масса раствора

( M = xH2O Ч M H2O + xсоединения 1.57 Ч M соединения 1.57 ).

Данные по показателям преломления в области низких концентраций соединения 1.57 (xсоединения 1.57 < 1,4∙10−4) не использовались для расчётов из-за низкой точности измерения данных величин (Табл. 3.4).

56

Удельная (r) и молярная (R) рефракции водных растворов соединения 1.57

рассчитывались по уравнениям 3.12 и 3.13:

r = (rH2O Ч wH2O + rсоединения 1.57 Ч wсоединения 1.57 ) Ч

 

1

,

(3.12)

100

 

 

 

R = RH2O Ч xH2O + Rсоединение 1.57 Ч xсоединение 1.57

,

 

 

(3.13)

где ri, Ri — удельная и молярная рефракции компонентов раствора; wi, xi — массовые и мольные доли компонентов раствора. Кроме того, молярная рефракция соединения

1.57 рассчитывалась с использованием правил аддитивности Эйзенлора (3.14) и

Фогеля (3.15) [95]:

R =14RC + 22RH + RO(OH) + 2RO(R-O-R' ) + RN(R2 NH) + 2RN(R3N) +3RN(C-N=C) , (3.14)

R 83,345 см3 Ч

моль-1 ;

 

R = 20RC-H +11RC-N +7RC-C +5RC-O +3RC=N + RO-H + RN-H

(3.15),

R 82, 262 см3 Ч

моль-1 .

 

Удельную рефракцию соединения 1.57 рассчитывали по уравнению 3.16:

r =

 

R

 

 

 

M

(3.16)

 

 

соединения 1.57

Полученные значения удельной составляют 0,259 см3∙г−1 (по правилу Эйзенлора) и 0,255 см3∙г−1 (по правилу Фогеля). Сравнение экспериментальных и расчётных данных по удельной (а) и молярной рефракции (б) представлено на Рис.

3.14.

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

(а)

 

1.6

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

 

−1

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙г

 

 

 

 

 

 

3

1.0

 

 

 

 

 

/ см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.57

0.8

 

 

 

 

 

соединения

0.6

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

 

 

 

 

w / %

 

 

57

(б)

 

350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моль∙

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.57

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соединения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0000

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

0.0014

0.0016

xсоединения 1.57

Рис. 3.14. Концентрационная зависимость удельной (а) и молярной (б) рефракции соединения 1.57 при 293,15 К. w — массовая доля соединения 1.57, xсоединения 1.57 — молярная доля соединения 1.57. Пунктирная линия соответствует расчётным значениям удельной и молярной рефракций соединения 1.57.

3.4.4.Математическое описание Т-С-зависимостей плотности, вязкости и показателя преломления водных растворов соединения 1.57

Т-С-зависимости плотности, вязкости и показателя преломления водных растворов соединения 1.57 описывались с использованием корреляционного

уравнения (3.17):

4

4

 

M = a + bi

ЧT i + c j ЧC j

(3.17),

i=1

j =1

 

где M — физико-химическое свойство раствора соединения 1.57, a, bi, cj (i, j = 1–4)

— корреляционные параметры (Табл. 3.5).

Результаты применения корреляционного уравнения 3.17 к описанию Т-С-

зависимостей физико-химическое свойств раствора соединения 1.57 представлены на Рис. 3.15 (ав).

58

(а)

ρ / г·см3

(б)

(в)

η / мПа·с3

Рис. 3.15. TC-зависимости плотности (а), динамической вязкости (б), показателя преломления (в) водных растворов соединения 1.57. Точки — экспериментальные данные; поверхности — результат применения корреляционного уравнения 3.17.

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

59

Табл. 3.5. Корреляционные параметры a, bi, cj (i, j = 1–4) уравнения 3.17 ля Т–С-зависимостей плотности (ρ), вязкости (η) и

показателей преломления (nD) водных растворов соединения 1.57. R2 — коэффициент детерминации.

Свойство

a

b1

b2

b3

b4

c1

c2

c3

c4

R2

ρ / г∙см−3

−5,12

0,076

−3,53∙10−4

7,32∙10−7

−5,76∙10−10

3,70∙10−4

−1,57∙10−4

4.26∙10−5

−2,81∙10−6

0,99967

η / мПа·с

507,88

−6,04

0,027

−5,46∙10−5

4,13∙10−8

3.24∙10−3

−1,18∙10−3

3,07∙10−4

−1,84∙10−5

0,99960

nD

2,49

−0,016

8,24∙10−5

−1,87∙10−7

1,56∙10−10

1,64∙10−4

−1,32∙10−6

1,04∙10−7

−2,03∙10−9

0,99926

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

60

3.4.5. Растворимость соединения 1.57 в воде

На Рис. 3.16 представлена политерма растворимости соединения 1.57 в

воде в интервале температур 293,15–318,15 К. Видно, что соединение 1.57

совместимо с водой: растворимость соединение 1.57 составляла 26,3–43,0 г∙дм−3

в зависимости от температуры. Температурная зависимость растворимости имеет сигмоидный ход. В то же время растворимость повышается с ростом температуры, что свидетельствует об эндотермическом эффекте растворения соединения 1.57 в воде. Данные термогравиметрического анализа показывают,

что равновесной твёрдой фазой с насыщенным раствором является кристаллогидрат соединения 1.57 (C14H22N6O3∙3H2O).

 

44

 

 

 

 

 

 

42

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

38

 

 

 

 

 

−3

36

 

 

 

 

 

гЧдм

34

 

 

 

 

 

C /

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

295

300

305

310

315

320

 

 

 

T / K

 

 

 

Рис. 3.16. Температурная зависимость растворимости соединения 1.57 в воде.

3.4.6. Распределение соединения 1.57 в системе н-октанол – вода

Главным фактором, определяющим способность лекарственного соединения проникать к мишени и распределяться по организму, является липофильность. Возрастание липофильности коррелирует с повышением биологической активности, снижением водорастворимости, ускорением

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/