Спектрофотометрическое определение аминокислот в водных растворах. Котова Д.Л - 29 стр.

UptoLike

Рубрика: 

29
растворении неэлектролита. Смещение полосы , достигнув некоторого
наибольшего значения, прекращается при разных значениях концентрации
для разных веществ. Прекращение сдвигов полос показывает , что, начиная
с некоторой, характерной для каждого вещества концентрации его в
растворе, дальнейший рост структурированности воды прекращается.
Объяснение этим результатам , по мнению авторов данной работы , в
существовании гидрофобных взаимодействий между неполярными
группами молекул неэлектролитов в водных растворах . Процессы ,
происходящие в воде при добавлении малых концентраций
неэлектролитов, можно , с учётом гидрофобных взаимодействий, описать
следующим образом. При малых концентрациях вокруг каждой
растворённой в воде молекулы выстраивается некий упорядоченный
каркас из молекул воды; при увеличении числа растворённых молекул
количество упорядоченных областей вначале возрастает, что приводит к
концентрационному сдвигу максимумов полос поглощения воды. По
достижении некоторых концентраций начинает проявляться гидрофобное
взаимодействие между растворёнными молекулами. Новые молекулы ,
попадающие в раствор, за счёт взаимного гидрофобного притяжения
стремятся к ассоциации с другими растворёнными молекулами ; при этом
они встраиваются в уже структурированную воду, прилегающую к
растворённым молекулам , и, следовательно, дальнейшего упорядочивания
воды не вызывают. Концентрации, при которых происходит резкое
замедление дальнейшего упорядочивания раствора, тем меньше, чем
больше склонность данного вещества к образованию гидрофобных связей .
Вероятно, при непосредственном контакте двух растворённых молекул
общая поверхность неполярной частицы уменьшается и тем самым
снижается упорядочивающее действие на воду [19].
Необходимость очень малых концентраций в растворах некоторых
веществ для их лекарственного действия может быть связана с тем , что в
силу гидрофобного взаимодействия молекул в некоторых участках
раствора может создаваться высокая локальная концентрация
растворённых молекул при общей весьма низкой их концентрации. В этом
случае локальная концентрация, необходимая для лекарственного
действия, будет тем меньше, чем выше склонность молекул к образованию
гидрофобных связей [18].
Объяснение длинноволнового сдвига , по мнению авторов [20],
следует искать в увеличении степени самоассоциации воды под
воздействием неполярных групп неэлектролита. Наиболее вероятные
объяснения действия неполярных групп на воду таковы : 1) уменьшение
трансляционной подвижности воды благодаря занятию пространства,
необходимого для перемещений, посторонней молекулой : молекулы воды
при этом легче вступают в водородную связь друг с другом и 2)
увеличение универсального вандерваальсового взаимодействия в
растворе при растворении неэлектролита. Увеличение степени ассоциации
воды происходит также под действием неполярных веществ, например
                                        29
растворени и неэ лектроли та. Смещ ени е полосы , д ости гну в некоторого
наи больш его значени я, прекращ ается при разны х з начени ях концентраци и
д ляразны х вещ еств. П рекращ ени е сд ви гов полос показы вает, что, начи ная
с некоторой, характерной д ля кажд ого вещ ества концентраци и его в
растворе, д альнейш и й рост стру кту ри рованности вод ы прекращ ается.
О бъяснени е э ти м резу льтатам, по мнени ю авторов д анной работы , в
су щ ествовани и ги д роф обны х взаи мод ействи й межд у неполярны ми
гру ппами молеку л неэ лектроли тов в вод ны х растворах. П роцессы ,
прои сход ящ и е       в вод е при д обавлени и малы х концентраци й
неэ лектроли тов, можно, с у чётом ги д роф обны х взаи мод ействи й, опи сать
след у ю щ и м образом. П ри малы х концентраци ях вокру г кажд ой
растворённой в вод е молеку лы вы страи вается неки й у поряд оченны й
каркас и з молеку л вод ы ; при у вели чени и чи сла растворённы х молеку л
коли чество у поряд оченны х областей вначале возрастает, что при вод и т к
концентраци онному сд ви гу макси му мов полос поглощ ени я вод ы . П о
д ости жени и некоторы х концентраци й начи нает проявляться ги д роф обное
взаи мод ействи е межд у растворённы ми молеку лами . Н овы е молеку лы ,
попад аю щ и е в раствор, з а счёт взаи много ги д роф обного при тяжени я
стремятся к ассоци аци и с д ру ги ми растворённы ми молеку лами ; при э том
они встраи ваю тся в у же стру кту ри рованну ю вод у , при легаю щ у ю к
растворённы м молеку лам, и , след овательно, д альнейш его у поряд очи вани я
вод ы не вы з ы ваю т. К онцентраци и , при которы х прои сход и т резкое
з амед лени е д альней ш его у поряд очи вани я раствора, тем меньш е, чем
больш есклонностьд анного вещ ества к образовани ю ги д роф обны х связей.
В ероятно, при непосред ственном контакте д ву х растворённы х молеку л
общ ая поверхность неполярной части цы у меньш ается и тем самы м
сни жаетсяу поряд очи ваю щ еед ействи ена вод у [19].
       Н еобход и мость очень малы х концентраци й в растворах некоторы х
вещ еств д ля и х лекарственного д ействи я может бы ть связана с тем, что в
си лу ги д роф обного взаи мод ей стви я молеку л в некоторы х у частках
раствора может соз д аваться вы сокая локальная концентраци я
растворённы х молеку л при общ ей весьма ни зкой и х концентраци и . В э том
слу чае локальная концентраци я, необход и мая д ля лекарственного
д ействи я, бу д ет тем меньш е, чем вы ш есклонностьмолеку л к образовани ю
ги д роф обны х связ ей [18].
       О бъяснени е д ли нноволнового сд ви га, по мнени ю авторов [20],
след у ет и скать в у вели чени и степени самоассоци аци и вод ы под
возд ействи ем неполярны х гру пп неэ лектроли та. Н аи более вероятны е
объяснени я д ействи я неполярны х гру пп на вод у таковы : 1) у меньш ени е
трансляци онной под ви жности вод ы благод аря заняти ю пространства,
необход и мого д ля перемещ ени й, посторонней молеку лой : молеку лы вод ы
при э том легче всту паю т в вод ород ну ю связ ь д ру г с д ру гом и 2)
у вели чени е у ни версального ван–д ер–ваальсового взаи мод ействи я в
растворепри растворени и неэ лектроли та. У вели чени е степени ассоци аци и
вод ы прои сход и т также под д ей стви ем неполярны х вещ еств, напри мер