Шарипова Г.М.

Реакционная способность фуллерена С60 как ингибитора окисления 1, 4-диоксана
Шарипова Г.М., Хусаинова Э.В., Любимова К.С.
Аспирант, магистрант, студент 4 курса
Башкирский государственный университет
gulnaz-sharipova@list.ru
В последние десятилетия фуллерены привлекают внимание широкого круга
исследователей как потенциальные биологически активные вещества, а также как
вещества, обладающие рядом уникальных физико-химических свойств. Одним из
любопытных свойств фуллеренов является их антиокислительная способность.
В данной работе на примере модельной реакции инициированного окисления 1,4диоксана изучена антирадикальная активность фуллерена С 60. Наряду с
экспериментальным изучением кинетических характеристик этой реакции было
проведено исследование механизма данной реакции с использованием метода
математического моделирования.
При 348К в инициированном режиме изучена эффективность антиокислительного
действия фуллерена и найдена константа скорости обрыва цепи, которая оказалась
равнойkin = (1,50,1)104 М-1с-1.
Окисление 1,4- диоксана в присутствии фуллерена протекает в рамках
традиционного механизма окисления органических соединении в присутствии
ингибитора:
(i)1
(6)
I  2r 
RO 2  RO 2  ROOR  O2




r  RH  rH  R
(i)2
(7)
RO 2  C60  RO2 C60



(1)

R  O2  RO 2
(8)
R  C60  RC 60


(2)
RO 2  RH  ROOH  R 
(9)
RO2  RO2 C60  Pr1

(10)
R   RC 60  Pr2
В результате вычислительного эксперимента с помощью программного комплекса
«ХимКинОптима» были решены прямая и обратная кинетические задачи, в результате
чего получена полная кинетическая картина изменения концентрации всех участников
реакции, включая короткоживущие радикалы. Кроме этого результатом решения
обратной кинетической задачи явилось нахождение констант скорости всех
элементарных стадии, при котором наблюдается наименьшее расхождение между
рассчитанными и экспериментальными кинетическими кривыми расходования
ингибитора (рис 1.):
Источник
информации
Константы скорости
ki1,
ki2
k1
k2
k6
k7
k8
k9
k10
Расчет
7,89*10-5
4,4*108
1,5*108
7,38
7,1*107
3,3*104
8,1*107
5,8*108
8*107
Литературные
данные
5,21*10-5
108- 109
108- 109
5,79
6,67*107
1,4*104
108
106- 109
106109
5
[C60]*10 , моль/л
8
7
6
5
4
3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
t,c
Рис 1. Рассчитанные (линия) и
экспериментальные (точки) кинетические
кривые расходования фуллерена C60,
[C60]=7,2 *10-5 М, 348 К.