ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОТОЛИТИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ D,L-ВАЛИЛ-ГЛИЦИНА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ
Аннотация
В настоящей работе определены термодинамические характеристики (pK, ΔdisG, ΔdisH, ΔdisS) протолитических равновесий в водных растворах D,L-валил-глицина (HL) при 298,15 К и значениях ионной силы 0,1; 0,5; 1,0 моль/л. В качестве “фонового” электролита использовали нитрат калия. Константы ступенчатой диссоциации дипептида определены методом потенциометрического титрования. Для определения равновесной концентрации ионов водорода измеряли ЭДС цепи, состоящей из стеклянного электрода и насыщенного хлорсеребряного электрода. Прямым калориметрическим методом впервые измерены тепловые эффекты реакций диссоциации указанного дипептида. Были измерены теплоты смешения растворов азотной кислоты с растворами дипептида в областях pH 3,8→2,7 и 8,5→7,5. Для внесения необходимых поправок определены также теплоты разведения растворов азотной кислоты в растворе “фонового” электролита при соответствующих значениях температуры и ионной силы. На основании результатов термохимических и потенциометрических исследований, выполненных при идентичных условиях, рассчитаны стандартные термодинамические характеристики протолитических равновесий: рКº(Н2L+)= 3,20±0,05, ΔdisGº(Н2L+)= 18,27±0,29 кДж/моль, ΔdisHº(Н2L+)=
= 0,58±0,14 кДж/моль, ΔdisSº(Н2L+)= –59,3±1,1 Дж/мольК и рКº(НL)= 8,24±0,03, ΔdisGº(НL)=
= 47,03±0,17 кДж/моль, ΔdisHº(НL)= 44,94±0,21 кДж/моль, ΔdisSº(НL)= –7,0±0,9 Дж/мольК. Для экстраполяции концентрационных констант и тепловых эффектов реакций к нулевой ионной силе использованы уравнения с одним индивидуальным параметром. Значения термодинамических параметров, полученные для D,L-валил-глицина, сопоставлены с соответствующими данными для ряда родственных соединений, исследованных ранее в нашей лаборатории с использованием аналогичных экспериментальных методик. Рассмотрены закономерности изменения термодинамических характеристик реакций диссоциации алифатических дипептидов в зависимости от гидрофобности боковых заместителей C- и N-терминальных остатков аминокислот в ряду -H < -CH3 < -CH(CH3)2 <
< -CH2CH(CH3)2.
Для цитирования:
Гридчин С.Н. Термодинамические характеристики протолитических равновесий D,L-валил-глицина в водном растворе. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2026. Т. 69. Вып. 2. С. 59-63. DOI: 10.6060/ivkkt.20266902.7233.
Литература
Gridchin S.N. Thermodynamic parameters of protolytic equilibria of selected dipeptides in aqueous solutions. Russ. J. Gen. Chem. 2015. V. 85. N 4. P. 810-815. DOI: 10.1134/S1070363215040064.
Gridchin S.N., Nikolskii V.M. Protolytic equilibria of L-alanyl-L-histidine in aqueous solutions. Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. N 8. P. 1692-1699. DOI: 10.1134/S0036024423080071.
Bazanov M.I., Berezina N.M., Gridchin S.N., Krutova O.N., Gorboletova G.G., Bychkova S.A., Lytkin A.I., Chernyavskaya N.V., Chernikov V.V., Volkov A.V. Theoretical and experimental approaches in the study of elec-trochemical and thermodynamic properties of polyfunctional organic compounds in liquid-phase and heterophase systems. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 7. P. 98-110. DOI: 10.6060/ivkkt.20236607. 6839j.
Bychkova S.A., Gorboletova G.G., Krutova O.N., Frolova K.O. Potentiometric study of the stability of diglycine complexes with copper (II), nickel (II) and cobalt (II) ions in aqueous solution. Ross. Khim. Zhurn. 2021. V. 59. N 2. P. 47-54 (in Russian). DOI: 10.6060/rcj.2021652.4.
Gorboletova G.G., Bychkova S.A., Frolova K.O. Thermodynamics of the formation of a nickel(II) and glycylglycine complex in an aqueous solution. Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. N 9. P. 1909-1916. DOI: 10.1134/S0036024422090126.
Krutova O.N., Bazanov M.I., Chernikov V.V., Krutov P.D., Romanova R.A., Fashchevskii K.A. Effect of the na-ture of supporting electrolyte on the thermodynamic parameters of the stepwise dissociation of glycyl-D-phenylalanine in aqueous solution. Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. N 9. P. 1901-1906. DOI: 10.1134/S003602442309011X.
Krutova O.N., Bazanov M.I., Chernikov V.V., Krutov P.D., Romanov R.A. Thermodynamics of stepwise dissociation of glycyl-D-phenylalanine in aqueous solution. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 2. P. 6-12. DOI: 10.6060/ivkkt.20246702.6882.
Pyreu D., Kuvalakova S., Gridchin S. Ternary nickel(II) complexes with histidine and glycylglycine in solution: thermodynamic approach. Inorg. Chim. Acta. 2020. V. 508. P. 119624. DOI: 10.1016/j.ica.2020.119624.
Gridchin S.N., Shekhanov R.F., Balmasov А.V. Electro-deposition of nickel-cobalt coatings from solutions of diglycine. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2025. V. 68. N 11. P. 121-126. DOI: 10.6060/ivkkt.20256811.7286.
Yatsimirskii K.B., Manorik P.A., Davidenko N.K., Lopatina E.I., Fedorenko M.A. Stoichiometry, stability and structure of binary and ternary complexes of copper(II) with dipeptides and adenosine-5’-tripolyphosphate. Koord. Khim. 1988. V. 14. N 3. P. 311-319 (in Russian).
Koltun W.L., Fried M., Gurd F.R.N. Coordination complexes and catalytic properties of proteins and related substances. IV. Reactions of glycine-containing dipeptides with cupric ions and with p-nitrophenyl acetate. J. Amer. Chem. Soc. 1960. V. 82. N 1. P. 233-241. DOI: 10.1021/ ja01486a052.
Martin R.B., Chamberlin M., Edsall J.N. The association of nickel(II) ion with peptides. J. Amer. Chem. Soc. 1960. V. 82. N 2. P. 495-498. DOI: 10.1021/ja01487a064.
Vasil’ev V.P. Thermodynamic properties of solutions of electrolytes. M.: Vyssh. shk. 1982. 320 p. (in Russian).
Gridchin S.N., Gorboletova G.G., Pyreu D.F. The Ther-mal effects of acid-base interactions in aqueous solutions of D,L-α-alanyl-glycine. Russ. J. Phys. Chem. A. 2007. V. 81. N 12. P. 1941-1944. DOI: 10.1134/S0036024407120060.
Gorboletova G.G., Gridchin S.N., Sazonova E.S. Heat effects of acid-base interactions in aqueous solutions of glycylglycine. Russ. J. Phys. Chem. 2005. V. 79. N 8. P. 1222-1226.
Gridchin S.N. Thermodynamic characteristics of the proto-lytic equilibria of glycyl-alanine and glycyl-histidine. Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. N 4. P. 732-737. DOI: 10.1134/S0036024422040100.
Gridchin S.N. Thermodynamic characteristics of protolytic equilibria in aqueous solutions of glycyl peptides. Russ. J. Phys. Chem. A. 2016. V. 90. N 11. P. 2170-2176. DOI: 10.1134/S0036024416110078.
Gridchin S.N. Thermodynamic Characteristics of Protolytic Equilibria of L-valyl-L-valine in Aqueous Solution. Russ. J. Gen. Chem. 2013. V. 83. N 7. P. 1315-1317. DOI: 10.1134/S1070363213070025.
Gorboletova G.G., Kochergina L.A. Thermodynamic investigation of acid-base interactions in peptide solutions. J. Term. Anal. Cal. 2007. V. 87. N 2. P. 561-565. DOI: 10.1007/s10973-006-7679-y.
Varfolomeev S.D. Chemical Enzymology. M.: Akademiya. 2005. 480 p. (in Russian).
