Особенности сорбции алкилпроизводных бензимидазола в условиях газовой хроматографии
Аннотация
Статья посвящена изучению хроматографического поведения производных бензимидазола. Цель работы заключалась в исследовании закономерностей сорбции алкилпроизводных бензимидазола в условиях газовой хроматографии. В качестве сорбента использовали полиметилсилоксан HP 5ms. На основании полученных значений логарифмических индексов удерживания и дифференциальной мольной свободной энергии сорбции гетероциклов для выбранных условий анализа проанализировано влияние строения молекул исследованных веществ на характеристики их удерживания. Установлено, что исследованные соединения в целом элюируются в порядке укрупнения их молекул, а также в соответствии с изменением их поляризуемости и липофильности. Исследовано влияние положения заместителя в основном бензимидазольном ядре и особенностей электронной структуры молекул гетероциклов на их сорбцию в условиях газовой хроматографии. Показано, что существенное влияние на сорбцию оказывают не только электронные и физико-химические параметры (объем, поляризуемость, липофильность), но и число и положение углеводородных радикалов и заместителей, входящих в состав молекулы, их природа и взаимное расположение.
Установлено, что отсутствие строгой линейной зависимости между характеристиками удерживания и физико-химическими параметрами исследованных соединений связано с особенностями строения их молекул. Основным фрагментом, определяющим хроматографическое удерживание, является объемное бензимидазольное ядро, участвующее в дисперсионных взаимодействиях с неподвижной фазой, при этом наличие гетероатома в молекуле сорбата является важнейшим фактором, определяющим сорбционные характеристики замещенных гетероциклов. В то же время возрастанию значений ИУ способствует удлинение углеводородного радикала в заместителе или замена алкильного радикала на фенильный.
Результаты работы могут быть полезны как с практической точки зрения – в разработке методик и оптимизации анализа близких по структуре соединений, так и с теоретической – в развитии теории сорбции полифункциональных соединений из многокомпонентных растворов. В целом же накопление экспериментальных данных по удерживанию такого рода сорбатов приближает нас к решению проблемы установления взаимосвязи между характеристиками сорбции, другими физико-химическими параметрами и структурой молекул.
Скачивания
Литература
Katritzky A.R., Maran U., Lobanov V.S., Karelson M. Structurally diverse quantitative structure-property relationship correlations of technologically relevant physical properties. Journal of chemical information and computer sciences. 2000; 40(1): 1-18. https://doi.org/10.1021/ci9903206
Heberger K. Quantitative structure–(chromatographic) retention relationships. Journal of Chromatography A. 2007; 1158: 273-305. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.03.108
Baranowska I., Magiera S., Baranowski J. Clinical applications of fast liq-uid chromatography: a review on the analysis of cardiovascular drugs and their metabolites. Journal of Chromatography. B. 2013; 927: 54-79. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2013.02.002.
Nagaraju Kerru N., Gummidi L., Maddila S., Gangu K.K., Jonnalagadda S.B. A Review on Recent Advances in Ni-trogen-Containing Molecules and Their Biological Applications. Molecules. 2020; 25: 1909. https://doi.org/10.3390/molecules25081909.
Mohammad Sajjad Abdighahroudi, Holger V. Lutze, Torsten C. Schmidt, Development of an LC-MS method for determination of nitrogen-containing heterocycles using mixed-mode liquid chromatography. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2020; 412: 4921-4930. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02665-x
Shafigulin R.V., Bulanova A.V., Belousova Z.P. Issledovanie hromatograficheskogo povedenija nekotoryh proizvodnyh benzimidazola v uslovijah obrashhenno-fazovoj VJeZhH. Sorbtsionnyye i khroma-tograficheskiye protsessy. 2016; 16(6): 821-830. (In Russ.)
Kiselev A.V. Mezhmolekuljarnye vzaimodejstvija v adsorbcii i hromatografii. M., VSh, 1986, 360 p. (In Russ.)
Gioshon G., Gijemen K. Kolich-estvennaja gazovaja hromatografija. V dvuh chastjah. Chast' II. Perevod s anglijskogo kand. him. nauk A. E. Ermoshkina pod redakciej d-ra him. nauk, profes-sora O. G.-Larionov. Ch. 2. Moscow, Mir, 1991, 375 p.
Zenkevich I.G. The use of recurrent equations in chromatography. Russian Journal of Physical Chemistry. A. 2008; 82(6): 886-892. https://doi.org/10.1134/S0036024408060022
Golovnya R.V., Misharina T.A. Thermodynamic characteristics of sorption of heterocyclic compounds in capillary gas chromatography. Russian Chemical Bulle-tin. 1996; 45(8): 1928-1933. https://doi.org/10.1007/BF01457779
Konstantinova K.K., Kurbatova S.V. Sorption properties of adamantane derivatives. Russian Journal of Applied Chemistry. 2006; 79(8): 1251-1259. https://doi.org/10.1134/S1070427206080076
Belousova Z.P. Sintez i biolog-icheskaja aktivnost' simmetrichnyh i nes-immetrichnyh proizvodnyh 1n-azolov. Diss. doct. chem. nauk. M., 2019, 36 p. (In Russ.)
Dzhoul' Dzh., Mills K. Himija geter-ociklicheskie soedinenij. 2-e pererab. izd. Per. s ang. F.V. Zajcevoj i A.V. Kurchava. M., Mir, 2009, 728 p.
Supina V. Nasadochnye kolonki v gazovoj hromatografii. M., Mir, 1977, 256 p.
Zenkevich I.G. Determination of anomalies of gas chromatographic retention indices for homologs based on their homologous increments. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2021; 95(8): 1720-1728. https://doi.org/10.1134/S003602442107030X
Golovnya R.V., Samusenko A.L., Dmitriev L.B. Prediction retention indices of methyl-substituted pyridines in gas ca-pillary chromatography on the basis of the principle of the nonadditive change in the energy of sorption. Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Ser. Khim. 1987; 10: 2069-2074. (In Russ.)
Goiovnya R.V. Zhuravleva L.L., Kuz'menko I. E. Determination of thermo-dynamic functions of sorption for cycio-hexyi-, piperidyl-, morpholyl-, and thio-morpholyl- n-aikanes by capillary gas-liquid сhromatography. Russian Chemical Bulletin. 1996; 45(8): 1925-1927. https://doi.org/10.1007/BF01457778
Lopatkin A.A. Teoreticheskie osnovy fizicheskoj adsorbcii. M., Izd-vo MGU, 1983, 344 p. (In Russ.).
