О возможности оценочного прогнозирования экстракции органических веществ сложной структуры с использованием метода групповых инкрементов

При температуре 20 ± 1 °С в экстракционных системах гексан–вода, гексан–ацетонитрил, гексан– смеси ацетонитрила и воды, наиболее часто применяющихся в аналитической химии пестицидов, систематически изучено распределение пестицидов различных классов: амидов, анилинопиримидинов, производных бензола, бензоилфенилмочевин, бензолсульфонатов, гидразидов, динитроанилинов, карбаматов, пиретроидов, пиримидинов, тетразинов, триазолов, фенилмочевин, фосфорорганических соединений, эфиров карбоновых кислот. Рассчитаны константы распределения пестицидов (P) и инкременты логарифмов констант распределения их функциональных групп между углеводородной и полярной фазой. Предложены и апробированы два основных метода оценочного прогнозирования lg P пестицидов – заместительный, основанный на расчете lg P путем замены заместителей в базовой молекуле и метод абсолютного сложения инкрементов. Проиллюстрированы возможности обоих методов, обсуждены причины отклонений экспериментальных значений от расчетных. Оценено влияние природы и состава полярной фазы на величины наблюдаемых отклонений. В частности, они резко уменьшаются с ростом содержания ацетонитрила в полярной фазе. Введены усредненные величины поправки к расчетным величинам lg P, позволяющие в большинстве случаев прогнозировать lg P пестицидов с отклонением не более 0,5–1,0 от расчетного.

экстракция пестицидов, прогнозирование констант распределения, инкремент функциональной группы, принцип аддитивности энергии Гиббса распределения

1. Рахманько, Е. М. Применение экстракции для определения витаминов группы В в пищевых продуктах / Е. М. Рахманько, Е. И. Полянских, О. В. Шуляковская // Вестн. Белорус. гос. ун-та. Сер. 2. Химия. Биология. География. – 2012. – № 1. – С. 37–42.

2. Zayats, M. F. An improved extraction method of rapeseed oil sample preparation for the subsequent determination in it of azole class fungicides by gas chromatography / M. F. Zayats, S. M. Leschev, M. A. Zayats // Analytical Chemistry Research. – 2015. – Vol. 3. – P. 37–45. https://doi.org/10.1016/j.ancr.2014.11.004

3. Заяц, М. Ф. Хромато-распределительный метод идентификации пестицидов в их смесях и сельскохозяйственной продукции / М. Ф. Заяц, С. М. Лещев // Журн. аналит. химии. – 2018. – Т. 73, № 5. – С. 377–388.

4. Заяц, М. Ф. Применение принципа аддитивности энергии Гиббса распределения для прогнозирования экстракции некоторых пестицидов / М. Ф. Заяц, С. М. Лещев // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2016. – № 2. – С. 26–36.

5. Leschev, S. M. Regularities of extraction in systems on the basis of polar organic solvents and use of such systems for separation of impotant hydrophobic substances / S. M. Leschev // Ion Exchange and Solvent extraction. – 2001. – Vol. 15. – P. 295–330.

6. Лещев, С. М. Метод групповых инкрементов как способ обобщения данных по экстракции органических веществ и оценки влияния внутримолекулярных эффектов на их экстракцию из водных растворов / С. М. Лещев, А. В. Зайдель, М. Ф. Заяц // Химия новых материалов и биологически активных веществ / под общ. ред. Д. В. Свиридова. – Минск: Издательский центр БГУ, 2016. – С. 135–151.

7. Leo, A. Partition coefficients and their uses / A. Leo, C. Hansch, D. Elkins // Chem. Rev. – 1971. – Vol. 71, N 6. – P. 525–616. https://doi.org/10.1021/cr60274a001

8. Leo, A. J. Calculating log Poct from Structures / A. J. Leo // Chem. Rev. – 1993. – Vol. 93, N 4. – P. 1281–1306. https://doi.org/10.1021/cr00020a001

9. Computation of Octanol-Water Partition Coefficients by Guiding an Additive Model with Knowledge / T. Cheng [et al.] // J. Chem. Inf. Model. – 2007. – Vol. 47, N 6. – P. 2140–2148. https://doi.org/10.1021/ci700257y

10. Государственный реестр средств защиты растений и удобрений, разрешенных к применению на территории Республики Беларусь / А. В. Пискун [и др.]. – Минск: Промкомплекс, 2017. – 687 c.

11. Лещев, С. М. Экстракционные системы на основе полярных неводных растворителей и их применение для разделения и анализа гидрофобных органических веществ / С. М. Лещев. – Минск, 1995. – 306 c.