5.1. ФИЗИЧЕСКАЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ занимается общими вопросами органической химии, уделяя особое внимание исследованию механизмов органических реакций, а также количественной взаимосвязи между химическим строением органических соединений, их свойствами и реакционной способностью. Одним из достижений является открытие и доведение до практического использования стабильных радикалов.
   Разработаны методы синтеза и технологии производства стабильных нитроксильных радикалов имидазолинового ряда и их предшественников, которые применяются в качестве спиновых меток, зондов и ловушек в научных исследованиях и промышленности.    Радикалы определяются методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в концентрациях ~10-10 мольных процентов, причем спектры ЭПР высокого разрешения позволяют различать индивидуальные соединения.
   Технико-экономические преимущества разработанных нитроксильных радикалов имидазолинового ряда определяются их уникальностью (нет природных аналогов), что позволяет применять их в качестве индикаторов движения пластовых жидкостей, скрытых меток и пр.
   Стабильные радикалы применються в различных областях науки и техники:
   В медицине и биологии в качестве спиновых меток обычно используют стабильные нитроксильные радикалы. Все молекулы спиновых меток, несмотря на разнообразие их химического строения, как правило, содержат одинаковый парамагнитный фрагмент – химически стабильный нитроксильный радикал (>N-O*). На этом радикале локализован неспаренный электрон, служащий источником сигнала ЭПР. Конкретный выбор спиновых меток определяется задачей исследования. Так, например, для того чтобы с помощью спиновых меток следить за конформационными перестройками белков, молекулы-метки обычно «пришивают» к определенным участкам белка. В этом случае спиновая метка должна содержать специальную реакционную группу, которая может образовать ковалентную химическую связь с аминокислотными остатками молекулы белка. Для изучения свойств искусственных и биологических мембран обычно используют жирорастворимые спиновые метки, способные встраиваться в липидный слой мембраны;
- В качестве спиновых рН-зондов для измерения величины рН в клеточных органеллах;
- При изучении процессов переноса ионов через мембраны;
- Для определения локализации лекарственных или иных препаратов в органах или тканях.
В аналитической химии и геофизике:
- Для создания хелатирующих агентов, способных связываться с металлами;
- В качестве индикаторов с низким порогом определения (например, вместо трития или органических красителей в нефтеразведке и нефтедобыче, вместо фторароматических кислот при анализе движения грунтовых вод).

Схема применения трассеров

В других отраслях для внесения в качестве скрытых меток (в топли-во, спирты и пр.)

Производство нитроксильных радикалов имидазолинового ряда ос-воено в Опытном производстве НИОХ СО РАН.
Институт органической и физической химии им А.Е. Арбузова (ИОФХ, Казань).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Берберова Н.Т. Из жизни свободных радикалов // Соросовский образовательный журнал. – 2000. – № 5. – С. 39-44.
Володарский Л.Б. Иминоксильные нитроксильные радикалы / Л.Б. Володарский, И.А. Григорьев, С.А. Диканов и др. – Новосибирск: Наука, 1988. – 213 с.
Вольпин М.Е. Современные проблемы физической органической химии. М.: Мир, 1967. – 560 с.
ИОФХ – http://iopc.knc.ru/
Охлобыстин О.Ю. Жизнь и смерть химических идей. М.: Наука, 1989. –191 с.
Современные методы диагностики и лечения онкологических заболеваний // Российский химический журнал. – 1998. – Т. 42. – 190 с.
СПбГУ, каф. физической органической химии – http://chem.spbu.ru/poc.html
Тихонов А.Н. Спиновые метки // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – No 1. – С. 8-15.

	Home
	Write Me