Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами

Получены количественные соотношения структура—активность (КССА), позволяющие оценивать коэффициенты распределения замещенных фенолов между почвами и водными растворами на основании содержаний органического углерода и глин в почвах, рН растворов, значений рКₐ и коэффициентов распределения фенолов меж...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2007
Автор:	Богилло, В.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 2007
Назва видання:	Украинский химический журнал
Теми:	Неорганическая и физическая химия
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/185764
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами / В.И. Богилло // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 8. — С. 104-108. — Бібліогр.: 18 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-185764
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1857642022-10-10T01:24:37Z Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами Богилло, В.И. Неорганическая и физическая химия Получены количественные соотношения структура—активность (КССА), позволяющие оценивать коэффициенты распределения замещенных фенолов между почвами и водными растворами на основании содержаний органического углерода и глин в почвах, рН растворов, значений рКₐ и коэффициентов распределения фенолов между н-октанолом и водой. Найдены также КССА между мольными свободными энергиями этих процессов и дескрипторами фенолов в шкале Абрахама, отражающими их способность к различным типам межмолекулярного взаимодействия. Отримано кількісні співвідношення структура—активність (КССА), які дозволяють оцінювати коефіцієнти розподілу заміщених фенолів між грунтами та водними розчинами на підставі кількостей ор-ганічного вуглецю та глин в грунтах, рН розчинів, значень рКₐ та коефіцієнтів розподілу фенолів між н-октанолом та водою. Знайдено також КССА між мольними вільними енергіями цих процесів та дескрипторами фенолів у шкалі Абрахама, що відображують їх здатність до різних типів міжмолекулярної взаємодії. Quantitative structure—activity relationships (QSARs) have been obtained to estimate partition coefficients for substituted phenols between soils and the aqueous solutions on basis of organic carbon and clays contents, pH of the solutions, values of pKₐ for phenols and their partition coefficients between n-octanol and water. The QSARs have been determined as well between molar free energies for these processes and phenols descriptors in Abraham’ scale, which characterize their ability to different types of intermolecular interaction. 2007 Article Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами / В.И. Богилло // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 8. — С. 104-108. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/185764 504.054:504.4:(547.56:536.658:544,35) ru Украинский химический журнал Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия
spellingShingle	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Богилло, В.И. Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами Украинский химический журнал
description	Получены количественные соотношения структура—активность (КССА), позволяющие оценивать коэффициенты распределения замещенных фенолов между почвами и водными растворами на основании содержаний органического углерода и глин в почвах, рН растворов, значений рКₐ и коэффициентов распределения фенолов между н-октанолом и водой. Найдены также КССА между мольными свободными энергиями этих процессов и дескрипторами фенолов в шкале Абрахама, отражающими их способность к различным типам межмолекулярного взаимодействия.
format	Article
author	Богилло, В.И.
author_facet	Богилло, В.И.
author_sort	Богилло, В.И.
title	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами
title_short	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами
title_full	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами
title_fullStr	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами
title_full_unstemmed	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами
title_sort	соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Неорганическая и физическая химия
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/185764
citation_txt	Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами / В.И. Богилло // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 8. — С. 104-108. — Бібліогр.: 18 назв. — рос.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT bogillovi sootnošeniâstrukturaaktivnostʹdlâraspredeleniâfenolovmeždupoverhnostâmirazdelafazvokružaûŝejsredeivodnymirastvorami
first_indexed	2025-07-16T06:38:42Z
last_indexed	2025-07-16T06:38:42Z
_version_	1837784548957487104
fulltext	УДК : 504.054:504.4:(547.56:536.658:544,35) В.И. Богилло СООТНОШЕНИЯ СТРУКТУРА—АКТИВНОСТЬ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛОВ МЕЖДУ ПОВЕРХНОСТЯМИ РАЗДЕЛА ФАЗ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ Получены количественные соотношения структура—активность (КССА), позволяющие оценивать коэф- фициенты распределения замещенных фенолов между почвами и водными растворами на основании со- держаний органического углерода и глин в почвах, рН растворов, значений рКa и коэффициентов распре- деления фенолов между н-октанолом и водой. Найдены также КССА между мольными свободными энер- гиями этих процессов и дескрипторами фенолов в шкале Абрахама, отражающими их способность к разли- чным типам межмолекулярного взаимодействия. Многофазные масс-балансовые модели пове- дения органических загрязнителей в окружающей среде широко используются для оценки содержа- ния загрязнителей и времени их существования в компонентах среды, а также потенциала к их переносу в воздухе и в воде на большие расстоя- ния [1]. Ключевыми параметрами этих моделей служат коэффициенты распределения вещества между компонентами среды, такими, как вода— воздух (KW A), атмосферные аэрозоли—воздух (KPA), почва—воздух (KSA), растительность— воздух (KVA), почва—вода (KSW) и донные отло- жения—вода (KSSW). Поскольку эксперименталь- ное определение этих коэфициентов в большин- стве случаев представляет собой трудоемкое и дорогостоящее исследование, для их расчета ши- роко используются количественные соотноше- ния структура—активность (КССА), связываю- щие экспериментальные коэффициенты распре- деления веществ с дескрипторами структуры их молекул. В качестве таких дескрипторов исполь- зуют экспериментально определенные либо рас- считанные по аддитивным схемам коэффициенты распределения н-октанол—воздух (KOA) и н-окта- нол—вода (KOW), [2], сольватохромные дескрип- торы шкалы Абрахама [3, 4], топологические и квантово-химические дескрипторы [5,6]. Если для многих процессов распределения загрязнителей между поверхностями компонентов окружающей среды и воздухом получены однотипные КССА, позволяющие оценивать значения KPA, KSA и KVA с точностью, достаточной для их примене- ния в многофазных моделях [3], то для процессов распределения загрязнителей между почвами или донными осаждениями и водой такие КССА малочисленны. В особенности это касается таких полярных молекул, как фенолы, которые поми- мо дисперсионного взаимодействия, доминирую- щего для слабополярных загрязнителей (арома- тические углеводороды, полихлордифенилы— нафталины, полихлордиоксины—фураны [5]), способны к диссоциации при определенных соот- ношениях между их значениями рКа и рН раство- ров, а также к образованию комплексов с водо- родной связью с полярными группами поверх- ности почв и донных осаждений. В настоящей работе приведены полученные КССА для распределения замещенных фенолов между почвами и водными растворами при раз- личном содержании органического углерода и глин в почвах и рН растворов, а также КССА для распределения фенолов между почвами, сур- рогатами поверхностей раздела фаз в окружаю- щей среде и водными растворами, учитывающие способность фенолов к различным типам межмо- лекулярного взаимодействия с полярными груп- пами поверхности раздела этих фаз. Известно, что фенолы полностью диссоции- © В.И . Богилло, 2007 104 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 8 руют в растворе, если рН раствора выше значе- ния рКа соединения на 2 единицы. Как правило, адсорбция фенолов возрастает при увеличении рН водного раствора, максимальная адсорбция наблюдается при pH ≈ pKa и затем в диапазоне pH > pKa она сильно снижается. Это связано сo слабой адсорбцией фенолят-анионов на поверх- ности твердого тела вследствие сильной сольва- тации этих анионов в растворе. Можно полагать, что основными факторами, влияющими на коэффициент распределения фено- лов между почвой и водой, являются процентное содержание глины ([Cl]), органического углерода ([OC]) в почвах и рН водного раствора (pH). Де- сятичные логарифмы коэффициентов распределе- ния для 10 фенолов (в см3⋅г–1), полученные на по- чвах различного состава из растворов при разных значениях рН [5] (126 систем), были сопоставле- ны с этими параметрами в соответствии сo следу- ющим линейным уравнением: logKSW = a1 + a2[Cl] + a3[OC] + a4pH , (1) где a2, a3 и a4 — коэффициенты, характеризую- щие чувствительность logKSW фенола к измене- нию содержаниия глины, органического углерода в почвах и рН водного раствора соответственно, a1 — постоянная для данного фенола. Результаты регрессионного анализа по урав- нению (1) для распределений фенолов между поч- вами и водными растворами представлены в табл. 1. Видно, что уравнение (1) удовлетвори- тельно описывает эксперименталь- ные данные, по- лученные разны- ми методами и в различных лабо- раториях [5]. Можно полагать, что знаки и величины коэф- фициентов в урав- нении (1) определяются физико- химическими параметрами фено- лов. Такими пара- метрами их молекул, определяющими способ- ность к диссоциации и к взаимо- действию с малополярной органи- ческой составляющей почв, явля- ются значение pKa и десятичный логарифм коэффициента распреде- ления н-октанол—вода, logKOW. Кроме этих параметров, в поиске КССА использованы также такие экспериментальные дескрипторы, как мольная рефракция соедине- ния (Rm), логарифм его константы Генри в воде (logKH) и такие квантово-химические дескрипторы, как макси- мальные отрицательный заряд на атоме кисло- рода ОН-группы (q– max) и положительный заряд на атоме Н этой группы (q+ max), энергии высшей заполненной (EHOM O ) и низшей вакантной орби- талей (ELUM O ) (метод AM1). Наилучшие корре- ляции были получены для коэффици- ентов урав- нения (1) сo следующими параметрами: a1 = 5.2 – 0.64⋅pKa , N = 10, R = 0.930 ; a1 = –34 + 130⋅q+ max , N = 10, R = 0.863 ; a2 = 0.018 – 0.007⋅logKOW , N = 10, R = 0.541 ; a2 = 0.02 – 0.005⋅logKH , N = 10, R = 0.577 ; a3 = –0.015 + 0.11⋅logKOW N = 10, R = 0.858 ; a4 = –0.69 + 0.08⋅pKa , N = 10, R = 0.878 ; a4 = 4.1 – 15.8⋅q+ max , N = 10, R = 0.837 . Из этих соотношений следует, что коэффи- циент a4, характеризующий чувствительность logKSW к изменению рН раствора, снижается при уменьшении pKa фенолов и при pKa<8.6 стано- вится отрицательным. Так как величины pKa фе- нолов линейно снижаются при возрастании поло- жительного заряда на протоне их гидроксильной группы (pKa = 63.5 – 209.5⋅q+ max , N=10, R=0.955), то наблюдается также снижение a4 с ростом q+ max. Коэффицент a3, определяющий чув- ствительность logKSW к изменению содержания органического уг- лерода в почвах, растет с увеличе- нием logKOW, то есть степени гид- рофобности моле- Т а б л и ц а 1 Результаты регрессионного анализа по уравнению (1) для распределений фенолов между почвами и водными растворами (N — число почв/раство- ров, R — множественный коэффициент корреляции, a1, a2, a3 и a4 — коэффициенты уравнения) X в X-ArOH pKa logKOW N R a1 a2 a3 a4 H 9.8 1.46 15 0.830 –0.80 –0.005 0.11 0.08 3-Cl 9.37 2.40 10 0.996 –0.45 –0.018 0.42 0.019 4-Cl 9.37 2.50 8 0.965 –1.70 0.014 0.27 0.19 2-NO2 9.62 3.37 6 0.9998 0.73 0.0068 0.116 –0.17 4-NO2 7.85 3.20 11 0.883 0.10 0.02 0.24 –0.16 2.4-Cl2 7.21 1.44 12 0.885 –0.02 0.008 0.23 0.01 3,4-Cl2 7.15 1.91 9 0.953 –0.90 –0.026 0.25 –0.043 2,4,5-Cl3 6.94 3.72 11 0.959 1.30 0.005 0.44 –0.18 2,3,4,6-Cl4 5.40 4.45 12 0.990 2.00 –0.021 0.56 –0.32 Cl5 4.74 5.05 32 0.885 1.80 –0.018 0.53 –0.20 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т . 73, № 8 105 кулы фенола. Уве- личение этого параметра приво- дит также к снижению коэффицента a2, характе- ризующего чувствительность logKSW к изменению содержания глин в почве, которые являются ее гидрофильными компонентами. До- статочно высо- кий коэффициент корреляции наблюдается для соот- ношения между свободным чле- ном урав- нения (1) (a1) и значением pKa фенолов, или тео- ретическим дескриптором, q+ max : a1 возраста- ет при увеличении q+ max. Возможным объяснением этой зависимос- ти является вклад образования ком- плексов с водородной связью меж- ду ОН- группами фенолов и протоноакцепторны- ми центрами поверхности органической и минераль- ной компонент почв в величину logKSW. Ес- ли протоноакцепторная способность полярных групп различных почв близка, то этот вклад бу- дет возрастать при увеличении протонодонорной способности фенолов, что и приводит к наблюда- емой зависимости. Приведенные КССА позволяют на основании параметров конкретной почвы (содержание ор- ганического углерода и глин), рН водного раст- вора и физико-химических параметров фенолов оценивать их коэффиценты распределения между почвой и раствором, необходимые для масс-ба- лансовых моделей их поведения в окружающей среде. Например, расчет logKSW для распреде- лений 2,4,6-Cl3C6H 2OH, не включенного в при- веденные соотношения, между почвами следую- щего состава: [Cl] = 0.5, 9.2 и 10.1 %, [OC] = 0.2, 2.2 и 3.7 % и растворами с pH 5.6, 7.4 и 4.2 да- ет значения 0.26, 0.61 и 1.81 см3⋅г–1, тогда как экс- периментальные величины logKSW для этих рас- пределений согласно [5] равны 0.05, 0.30 и 1.86 см3⋅г–1 соответственно. В отличие от рассмотренных выше распре- делений почва—вода, коэффициенты распределе- ния фенолов в системе донные осаждения—во- да (logKSSW) определены лишь в немногих рабо- тах [5], причем минеральный состав осаждений в них не приводится. Расчет logKSSW по приве- денным выше соотношениям для распределений фенола, 2-хлор- и 2,4-дихлорфенолов между озер- ными осаждениями с [OC]=10.2 % и растворами с pH 6.3 дает заниженные значения — 1.1, 2.0 и 1.4 см3⋅г–1, тогда как экспериментальные вели- чины для этих фенолов равны 2.5, 2.7 и 2.6 см3⋅г–1 [5]. Эта разница между экспериментальными и рассчитанными величинами logKSSW возрастает по мере снижения содержания органического уг- лерода в осаждениях и достигает 1.8—2.3 при [OC]=0.7 %. Возможной причиной наблюдаемых отрицательных отклонений расчетных значений logKSSW от экспериментальных является высокое содержание в донных отложениях частиц кероге- на и сажевого углерода [7], эффективно сорбиру- ющих фенолы из растворов. Между эксперимен- тальными (logKSSW) и рассчитанными (logKSW(расч)) величинами найдена следующая тенденция: logKSSW = 1.7 + 0.5⋅logKSSW(расч) ; N=10; R=0.516. Альтернативой используемых в приведенных выше КССА дескрипторов logKOW и pKa для мо- лекул фенолов являются их параметры в шкале Абрахама, отражающие способность вещества к различным типам межмолекулярного взаимодей- ствия в растворе и на поверхности [3, 4]. КССА для изменения мольной свободной энергии неио- низированного вещества в процессе распределе- ния между фазами i и j (∆Gi/j), включающее эти дескрипторы, может быть записано как –∆Gi/j = r⋅R2 + s⋅π2 H + a⋅Σ α2 H + b⋅Σ β2 H + + v⋅V X + c , (2) где R2 — избыточная мольная рефракция соеди- нения; π2 H — его биполярность/поляризуемость; Σ α2 H и Σ β2 H — его эффективные кислотность и основность в водородной связи; VX — его харак- теристический объем Мак-Гована; r, s, a, b и v — коэффициенты, отражающие чувствитель- ность данного распределения к вариации соответ- ствующих дескрипторов структуры соединения; c — постоянная для данного типа распределения. Уравнение (2) включает вклады соответствую- щих дисперсионного (r, v), индукционного и ди- поль-дипольного взаимодействий (s), образования водородной связи соединения с компонентами фаз (a, b) и образования полости в фазе, соответ- ствующей объему растворяемого вещества (v), в свободную энергию процесса, тогда как посто- янная с зависит от выбора стандартного состоя- ния процесса и от единиц измерения коэффи- циента распределения. С другой стороны, при использовании реше- точной модели равновесной адсорбции вещества (a) из его раствора в растворителе (b) на поверх- ности адсорбента (c), предложенной в [8] и моди- фицированной в [4], уравнение для ∆Gi/j можно записать в терминах свободных энергий равно- весных стадий, входящих в термодинамический цикл адсорбции как 106 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 8 –∆GA b ⁄ a ⁄ c = (1 – αb) V X a V X b (∆GA b ⁄ c + γ’) + + ∆GS a ⁄ b –αb∆GA a ⁄ b – (1 – αb)∆GA a ⁄ c + γ’’ , (3) где αb — доля поверхности адсорбента, заполнен- ная пленкой молекул растворителя; VX a/VX b — отношение мольных характеристических объе- мов Мак-Гована вещества и растворителя; ∆GA b/a/c — мольная свободная энергия адсорбции вещества из раствора; ∆GA b/c — мольная свобод- ная энергия адсорбции растворителя из газовой фазы на поверхности адсорбента; ∆GS a/b — мо- льная свободная энергия растворения вещества в растворителе; ∆GA a/b — мольная свободная энергия адсорбции вещес- тва из газовой фазы на по- верхности пленки растворителя; ∆GA a/c — моль- ная свободная энергия адсорбции вещества из газовой фазы на повер- хности адсорбента; γ’ и γ’’ — постоян- ные, учитывающие разницу в стандарт- ных состояниях процессов адсорбции, растворения и в единицах измерения констант равновесия этих процессов. В табл. 2 приведены коэффициен- ты уравнения (2), рассчитанные для распределений фено- лов и других органических соединений между поч- вами, растительностью, суррогатами их составля- ющих и водой. В ней также для сравнения пред- ставлены параметры этого уравнения для распределений органических соедине- ний между водой, н-октанолом, поверхностями воды, почвы, влаж- ного кварца и воздухом. Видно, что уравнение (2) удовлетворительно описывает все указанные процессы распределения. Как правило, коэффи- циенты корреляции для этих КССА значительно выше (на 0.1—0.2), чем найденные для КССА между ∆Gi/j и дескрипторами logKOW или logKOA. Причиной этого, как следует из данных табл. 2, может быть значи- тельное отличие коэффициентов в КССА для процессов распределения органических веществ между повер- хностями раздела фаз в окружающей среде и водой или воздухом по сравнению с распределениями н-окта- нол—вода и н-октанол—воздух. Уравнение (3) позволяет объяснить получен- ные для процессов распределения почва—W от- рицательные коэффициенты a, b и положите- льные коэффициенты v в КССА. Из сравнения этих коэффицентов в КССА для процессов рас- пределения в системах W —A , AW—A, SiO2—A и почва—A в соответствии с уравнением (3) следует, что коэффицент a (относительная основ- ность групп фазы) может изменяться для распре- делений почва—W в пределах –2 ÷ –4, тогда как коэффицент a (относительная кислотность групп фазы) может варьироваться в пределах +1 ÷ –13. Приведенные значения этих коэффициентов в Т а б л и ц а 2 Коэффициенты уравнения (2) для процессов распределения фенолов и других органических соединений между различными фазами Процесс r s a b v c N R Почва—W [9] 2.6 0.8 –2.4 –5.2 6.5 –7.4 28 (6а) 0.954 ODSi—W [9] 2.7 –7.1 –2.2 –20.1 23.7 –1.4 35 (6а) 0.995 CNPrSi—W [9] 2.0 –1.0 –0.6 –10.7 16.7 –10.4 35 (6а) 0.990 PhSi—W [9] 0.9 –2.7 –1.7 –12.2 16.7 –4.1 35 (6а) 0.994 Почва—W [10] –3.5 –0.2 –3.5 –12.8 20.9 2.9 18а 0.899 Почва—W [11] 15.1 –2.9 –1.2 –4.6 –1.7 3.0 13а 0.956 Почва—W [10] 4.3 0 –1.8 –13.2 12.1 1.2 131 0.977 Почва—W [11] 6.5 0 –4.0 –9.3 3.7 1.2 28 0.964 SiO2 в—W [4] 0.8 0.4 –0.5 0.1 2.0 –2.6 13а 0.864 SiO2 г—W [12] 5.2 2.8 –3.4 –4.4 3.5 –4.8 12 (6а) 0.785 AlkSiO2 д—W [12] 3.3 –2.7 –3.7 –5.1 0.4 –0.6 18 (2а) 0.930 W —A [13] 3.2 15.4 20.5 18.2 –2.6 –5.1 31а 0.989 W —A [13] 3.4 14.8 22.1 28.1 –5.0 –5.8 408 0.997 O—W [14] 3.3 –6.1 0.2 –20.1 22.1 0.5 613 0.997 P—W [15] 3.5 –2.4 –3.0 –23.8 22.7 –2.4 62 0.981 O—A [16] –1.2 3.3 20.7 4.1 5.5б –0.7 156 0.997 Почва—A [10] 3.8 13.9 19.7 14.9 2.1б –2.7 69 0.991 AW —A [17] — — 19.8 28.1 3.5б –46.6 60 0.965 SiO2 е—A [18] — — 17.6 29.8 5.0б –46.6 45 0.927 П р и м е ч а н и е. N — число соединений, R — множественный ко- эффициент корреляции; W — вода, O — н-октанол, P — раститель- ность, A — воздух, A W — поверхность раздела вода—воздух; ODSi, CNPrSi и PhSi — силикагель Hypersil с привитыми октадецильными, цианпропильными и фенильными группами,соответственно; а фено- лы, в остальных случаях — все полярные и неполярные органические соединения; б вместо мольных объемов Мак-Гована (VX) в уравнении (2) использованы логарифмы коэффициента распределения вещес- тва между н-гексадеканом и воздухом (logL16); в силикагель Silasorb 600, г силикагель КСС-4, д силанизированный силикагель, е кварц при относительной влажности воздуха 45 %. ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т . 73, № 8 107 КССА распределений почва—W лежат в ука- занных пределах. Минимальную про- тонодонор- ную способность проявля- ют полярные группы растительности, тогда как протоноакцепторная способность этих групп и групп почв близ- ка . Высокие положительные значения коэффициен- тов v в КССА этих рас- пределений объясняются суммированием соответствующих положитель- ных коэффициентов для распределений W —A , AW—A , SiO2—A или поч- ва—A . Судя по поло- жительным зна- чениям коэффициентов r, группы почв имеют более высокую поляризуемость по сравнению с водой, тогда как вклад диполь- дипольного взаимодействия, характеризуемого коэффициен- том s, в величину ∆GA b/a/c этих про- цессов незначителен. Из данных табл. 2 также следует, что наи- более приемлемыми суррогатами поверхности почв могут слу- жить кремнеземы, в том числе модифицированные фенильными группами, тогда как в случае н-октанола ко- эффициенты уравне- ния (2) сильно от- личаются от полученных для почв раз- личного состава. Найденные КССА позволяют на основании параметров уравнения (2) оценивать коэффициенты распределения фенолов и других органических загрязнителей между по- верхностью почв, других фаз в окру- жающей среде и водой и затем испо- льзовать их в масс-балансовых моделях поведения загряз- нителей в окружающей среде. РЕЗЮМЕ. Отримано кількісні співвід- ношення структура—активність (КССА), які дозволя- ють оцінювати коефіцієнти розподілу заміщених фе- нолів між грунтами та водними розчинами на підста- ві кількостей ор-ганічного вуглецю та глин в грунтах, рН розчинів, значень рКа та коефіцієнтів розподілу фенолів між н-октанолом та водою. Знайдено також КССА між мольними вільними енергіями цих процесів та дескрипторами фенолів у шкалі Абрахама , що ві- дображують їх здатність до різних типів міжмолеку- лярної взаємодії. SUMMARY. Quantitative structure—activity rela- tionships (QSARs) have been obtained to estimate parti- tion coefficients for substituted phenols between soils and the aqueous solutions on basis of organic carbon and clays contents, pH of the solutions, values of pKa for phenols and their partition coefficients between n-oc- tanol and water. The QSARs have been determined as well between molar free energies for these processes and phenols descriptors in Abraham’ scale, which cha- racterize their ability to different types of intermole- cular interaction. 1. Богилло В.И ., Базилевская М .С. // Екологія дов- кілля та безпека життєдіяльності. -2003. -№ 4. -С. 76—88. 2. Sabljic A., Gusten, H., V erhaar, H., Hermens J. // Chemosphere. -1995. -31, № 11–12. -P. 4489—4514. 3. Bazylevska M .S., Bogillo V.I. // Role of interfaces in environmental protection / Ed. S. Barany. -NATO Sci. Ser. IV/24. -Amsterdam: Kluwer Acad. Publ., 2003. -P. 153—160. 4. Богилло В.И ., Громовой Т .Ю. // Укр. хим. журн. -2007. -73, № 3. -С. 42—47. 5. Site A.D. // J. Phys. Chem. Ref. Data. -2001. -30, № 1. -P. 187—439. 6. Богилло В. И., Ткаченко Е.Ю., Базилевская М .С. // Сб. “Планета без стійких органічних забрудню- вачів”. -Киев: Обрії, 2005. -С. 152—160. 7. Huang W ., Peng P., Y u Z ., Fu J. // Appl. Geochem. -2003. -18. -P. 955—972. 8. Snyder L.R ., Kirkland J.J. Introduction to modern liquid chromatography. -New York: John Willey and Sons, Inc., 1979. 9. Guo R., Liang X ., Chen J. et al. // Anal. Chem. -2002. -74. -P. 655—660. 10. Poole K., Poole C.F. // J. Chromatogr. A. -1999. -845. -P. 381—400. 11. M uller M ., Kordel W . // Chemosphere. -1996. -28. -P. 2493—2499. 12. Киселев А .В., Пошкус Д.П ., Яшин Я.И . Молеку- лярные основы адсорбционной хроматографии. - М .: Химия, 1986. 13. Abraham M .H., Andonian-Haftvan J., W hiting G.S ., Leo A. // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. -1994. -P. 1777—1791. 14. Abraham M .H., W eathersby P.K. // J. Pharm. Sci. -1994. -83, №. 10. -P. 1450—1456. 15. Platts J.A., A braham M .H. // Environ. Sci. Technol. -2000. -34, № 2. -P. 318—323. 16. Abraham M .H., Le J., Acree W .E. Jr. et al. // Chemos- phere. -2001. -44. -P. 855—863. 17. Roth C.M ., Goss K.-U., Schwarzenbach R.P. // J. Colloid. Interface Sci. -2002. -252. -P. 21—30. 18. Goss K.-U., Schwarzenbach R.P. // J. Colloid. Interface Sci. -2002. -252. -P. 31—41. Институт геологических наук НАН Украины, Киев Поступила 17.10.2005 108 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 8

Соотношения структура—активность для распределения фенолов между поверхностями раздела фаз в окружающей среде и водными растворами

Репозитарії

Схожі ресурси