|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Трансформация органических веществ в окружающей среде и при воздействии хлорирующих агентовНИР
Transformation of organic substances in the environment and under the influence of chlorinating agents
- Руководитель НИР: Лебедев А.Т.
- Ответственный исполнитель: Детенчук Е.А.
- Подразделение: Химический факультет
- Срок исполнения: 1 октября 2019 г. - 30 сентября 2021 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 19-33-90042\19
- Номер ЦИТИС: АААА-А19-119100890024-5
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Фундаментальное химическое образование
- ПН России: Науки о жизни
-
Ключевые слова:
газовая хроматография/масс-спектрометрия высокого разрешения, солнцезащитные средства, уф-облучение, хлорирование, уф-фильтры, фотокаталитическое воздействие, бромированные, водное хлорирование, побочные продукты дезинфекции, хлорированные, иодированные соединения
-
Описание:
Одной из важнейших стадий водоподготовки является ее обеззараживание. Это касается не только питьевой воды, но и, например, воды бассейнов. Самым распространенным методом для устранения микроорганизмов на сегодняшний день является хлорирование. Однако взаимодействие активного хлора с природными и антропогенными соединениями, растворенными в воде, приводит к образованию значительного числа химических соединений, многие из которых могут нанести вред человеку. Также следует отметить, что любое органическое вещество под действием физико-химических факторов, будь то ультрафиолетовое излучение или влияние различных окислителей, может претерпевать трансформацию, а сами трансформированные формы могут оказаться токсичнее, чем исходные вещества. Именно поэтому важно уделять внимание не только «первичным» загрязняющим веществам, но и изучать все возможные продукты их трансформации под воздействием различных факторов. Работа, реализуемая с помощью данного проекта, нацелена на идентификацию соединений масс-спектрометрическими методами, образующихся в результате УФ-облучения, фотокаталитического и бактериального воздействий, включая значительное число галогенпроизводных, образующихся в реакциях водного хлорирования органических веществ в воде в присутствии неорганических солей.
-
Планируемые результаты:
1) Изучить трансформацию УФ-фильтров под действием физико-химических факторов (УФ-облучение, фотокаталитическое и бактериальное воздействие). 2) Изучить трансформацию УФ-фильтров в условиях водного хлорирования и в присутствии неорганических добавок: анионов бромидов, йодидов и катионов меди, железа.
-
Основные результаты:
Методами ГХ-МСВР и ВЭЖХ-МСВР были предложены схемы трансформации УФ-протектора авобензона в ходе реакции водного хлорирования и бромирования. Представлены результаты исследования влияния неорганических солей на образование тех или иных ППД. Предложены схемы трансформации ресвератрола. Представлены данные о токсичности продуктов водного хлорирования ресвератрола. Результаты исследования были представлены на следующих конференциях: WSOC 2020. МАРКОВНИКОВСКИЕ ЧТЕНИЯ. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ: ОТ МАРКОВНИКОВА ДО НАШИХ ДНЕЙ (17-20 января 2020). Исследование водного хлорирования ресвератрола методами ГХ и ВЭЖХ-МСВР. Устный. Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2021», секция "Химия". Исследование водного хлорирования органических субстратов методом ГХ-МСВР. Стендовый.
- Добавил в систему: Детенчук Елена Андреевна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 октября 2019 г.-30 сентября 2020 г. | Трансформация органических веществ в окружающей среде и при воздействии хлорирующих агентов |
| Результаты этапа: В результате исследования за первый этап реализации проекта были проведены эксперименты по водному хлорированию УФ-протектора ресвератрола. Идентифицированы продукты хлорирования ресвератрола. Предложены основные механизмы соответствующих реакций хлорирования и схемы превращения. Полученные результаты были представлены на Всероссийской научной конференции в январе 2020 года. По результатам исследования опубликована статья в высокорейтинговом журнале (https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127557) | ||
| 2 | 1 октября 2020 г.-30 сентября 2021 г. | Трансформация органических веществ в окружающей среде и при воздействии хлорирующих агентов |
| Результаты этапа: Качество питьевой воды – один из важнейших показателей сохранения здоровья населения. Наиболее распространенным способом дезинфекции питьевой воды является ее хлорирование. Однако обработка природных вод хлором, с одной стороны, обеспечивает эпидемиологическую безопасность, а с другой – приводит к образованию разнообразных хлорорганических соединений, которые оказывают негативное влияние на здоровье человека. Источником этих ксенобиотиков являются как природные органические вещества (гумус), так и антропогенные соединения, присутствующие в природной воде. К настоящему времени обнаружено более 700 побочных продуктов дезинфекции (ППД), причем токсикологические характеристики большинства из них остаются неизученными. Методы хроматомасс-спектрометрии показали себя наиболее эффективными в выявлении новых и определении нормируемых побочных продуктов дезинфекции (ППД). Эти же методы используются и для установления механизмов водного хлорирования часто встречающихся в природной воде антропогенных органических соединений. В данной работе было исследовано водное хлорирование органических субстратов, часто встречающихся в воде, которая подвергается хлорированию, например, таких как популярный УФ-фильтр – авобензон и природный антиоксидант – ресвератрол, лимонен и т.д. Основными реакциями оказываются процессы окисления, электрофильного присоединения и замещения в ароматическом ядре, нуклеофильного замещения. Глубина процессов зависит прежде всего от структуры субстрата и величины дозы хлорирующего агента. Для каждого субстрата удается установить несколько десятков продуктов хлорирования. К сожалению, их токсикологические характеристики в большинстве случаев не изучены. Структуры, полученных соединений были надежно установлены и на их основе представлены схемы трансформации исходного соединения. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".