Сольвофобные эффекты в индивидуальных, смешанных и ионных растворителях Седов Игорь Алексеевич

Краткое описание

Седов, Игорь Алексеевич.
Сольвофобные эффекты в индивидуальных, смешанных и ионных растворителях : диссертация ... доктора химических наук : 02.00.04 / Седов Игорь Алексеевич; [Место защиты: ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»]. - Казань, 2019. - 365 с. : ил.
Оглавление диссертациидоктор наук Седов Игорь Алексеевич
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современные представления о сольвофобных эффектах
1.1 Возникновение понятия сольвофобных эффектов и первые попытки их количественной характеристики
1.2 Процесс образования полости в растворителе и гидрофобный эффект
1.3 Основные результаты теоретических исследований гидрофобного эффекта
1.4 Дискуссия о структуре сольватной оболочки неполярных частиц
1.5 Виды проявлений сольвофобных эффектов
1.5.1 Процессы агрегации амфифильных молекул в неводных
средах
1.5.1.1 Мицеллообразование под действием сольвофобных эффектов
1.5.1.2 Лиотропные жидкокристаллические фазы, везикулы, бислои и микроэмульсии в неводных средах
1.5.1.3 Использование термодинамических параметров процессов агрегации для характеристики сольвофобных эффектов
1.5.2 Сольвофобный эффект и термодинамические свойства растворов и растворителей
1.5.3 Влияние сольвофобных эффектов на скорость и
равновесие физико-химических процессов
1.5.3.1 Гидрофобное и сольвофобное ускорение реакции Дильса-Альдера и других перициклических реакций
1.5.3.2 Влияние сольвофобных эффектов на конформационные равновесия
1.5.3.3 Сольвофобные эффекты и фолдамеры
1.5.3.4 Сольвофобные эффекты и комплексы типа "гость-хозяин"
1.5.3.5 Сольвофобные эффекты и сворачивание биомакромолекул
Глава 2. Методы, объекты и результаты экспериментальных исследований
2.1 Физические величины, характеризующие процесс сольватации
2.2 Растворяемые вещества и растворители
2.3 Определение энергий Гиббса растворения и сольватации. Метод газохроматографического анализа равновесного пара
2.4 Прецизионная калориметрия растворения
94
89
Глава 3. Расчет термодинамических функций образования полости в
Глава 4. Термодинамика сольвофобных эффектов
4.1 Сольвофобные эффекты и величины термодинамических функций сольватации
4.2 Применение экстратермодинамических соотношений для количественной характеристики сольвофобных эффектов
растворителе
119
126
139
4.2.1 Вклад сольвофобного эффекта в термодинамические функции сольватации
4.2.2 Метод расчета термодинамических функций сольвофобного эффекта на основе эмпирических уравнений
4.2.3 Термодинамические функции переноса между растворителями
139
142
155
4.3 Соотношения между термодинамическими функциями сольватации как основа для изучения сольвофобных эффектов
4.3.1 Линейная корреляция между термодинамическими
функциями сольватации в неассоциированных растворителях
4.3.2 Влияние водородной связи между растворенным веществом и растворителем на корреляцию между энергией
Гиббса и энтальпией сольватации
4.3.3 Соотношения между энергией Гиббса и энтальпией сольватации в ассоциированных растворителях
4.3.4 Термодинамические функции сольвофобных эффектов
4.3.5 Количественная характеристика сольвофобных эффектов на основе соотношений между энергией Гиббса и энтальпией сольватации
4.3.6 Сольвофобные эффекты и концентрация водородных
связей в растворителе
4.3.7 Сравнение с другими шкалами и параметрами
сольвофобности
Глава 5. Сольвофобные эффекты и процесс образования полости в растворителе
Глава 6. Сольвофобные эффекты в ионных жидкостях
6.1 Термодинамические функции сольватации и сольвофобные эффекты в апротонных ионных жидкостях
6.2 Ионные пары + водородные связи - усилится ли сольвофобный эффект?
6.2.1 Энергии Гиббса сольватации в протонных ионных
жидкостях - нитратах алкиламмония
6.2.2 Энергии Гиббса образования полости в протонных и апротонных ионных жидкостях
6.3 Доменная структура растворителя - причина ослабления сольвофобных эффектов
6.4 Сольвофобные эффекты в растворителях с добавлением электролитов
Глава 7. Сольвофобные эффекты в смесях растворителей
7.1 Термодинамические функции сольватации в водно-органических смесях и соотношения между ними
7.2 Термодинамические функции образования полости в водно-органических смесях
Глава 8. Применение представлений о сольвофобных эффектах для изучения водородных связей растворенных веществ с ассоциированными растворителями
8.1 Энергия Гиббса водородного связывания с ассоциированным растворителем
8.2 Водородное связывание протоноакцепторных соединений с
водой и спиртами
8.3 Кооперативные эффекты и реорганизация ассоциатов растворителя
8.4 Водородное связывание протонодонорных соединений. Самоассоциация спиртов и воды
Глава 9. Влияние сольвофобных эффектов на реакционную способность
Заключение
Список литературы
Введение
Появление термина "сольвофобные эффекты" связано с обобщением представлений о гидрофобном эффекте в воде на случай неводных растворителей. Об этих эффектах, влияющих на термодинамические свойства растворов, а также являющихся движущей силой процессов агрегации амфифильных молекул в определенных растворителях, говорят уже на протяжении полувека. Однако это не привело ни к созданию общепринятой шкалы силы сольвофобных эффектов в различных средах, ни даже к формулировке критериев, позволяющих сделать вывод, проявляется или нет сольвофобный эффект в конкретной интересующей нас системе. Настоящая работа восполняет эти пробелы на основе анализа экспериментальных термодинамических свойств предельно разбавленных растворов в широком спектре растворителей. В результате впервые продемонстрированы общие закономерности, которым подчиняются сольвофобные эффекты в молекулярных органических растворителях, водно-органических смесях и ионных жидкостях, доказана их общая природа на молекулярном уровне и разработан новый метод количественного описания этих явлений.