3种氨基酸锌配合物在水中的溶解焓
西北大学学报(自然科学版)
2004年6月,第34卷第3期,Jun.,2004,Vol.34,No.3JournalofNorthwestUniversity(NaturalScienceEdition)
3种氨基酸锌配合物在水中的溶解焓
王小芳,王 芳,高胜利
(西北大学化学系/陕西省物理无机化学重点实验室,陕西西安 710069)
摘要:目的 测定锌与A-Leu,A-Val,A-Thr3种配合物于298115K时在水中的溶解焓。方法 用微量热计,在平衡后记录溶液热效应曲线,计算其溶解焓。然后依据盖斯定律,计算出Zn(AA)2+(aq,])的标准生成焓。结果 Zn(Leu)2+(aq),Zn(Val)2+(aq)和Zn(Thr)2+(aq)在298.15K时的溶解焓分别是(3.17?0.09),(28.46?0.08)及(16.18?0.09)kJ/mol。Zn(AA)(aq,])的标准生成焓分别是(-1088.26?4.28),(-569.71?3.84)和(955.24?5.70)kJ/mol。结论 所用微量热计测定的结果准确可靠。
关 键 词:锌;氨基酸;溶解焓
中图分类号:O642.1 文献标识码:A 文章编号:1000-274Ú(2004)03-0294-03 A-氨基酸锌作为添加剂在药物、食品和化妆品中有广泛的应用前景。许多文献已报道了硫酸锌与L-A-亮氨酸(Leu),L-A-缬氨酸(Val),L-A-苏氨酸(Thr)配合物的合成和性质[3~5]。它们的标准生成焓已有报道,但作为应用中很重要的溶解焓数据似未见报道。
[6]
[1,2]
2+
厂),纯度>99.95%;去离子水电导率为5.48@10-S/cm。
1.2 分析方法
8
Zn2+含量用EDTA滴定法测定;氨基酸用甲醛碱量法测定;测定前用草酸钾溶液掩蔽Zn2+;C,H,N含量用美国PE公司2400元素分析仪测定;SO4含量用重量法测定。
1.3 配合物的制备及组成分析
据文献[3~5]的方法分别制得了3种氨基酸锌白色固态配合物,经化学分析及元素分析的结果见表1。
2-
1 实验部分
1.1 试 剂
ZnSO4#7H2O为AR级(西安化学试剂厂),L-A-Leu,L-A-Val和L-A-Thr为BR级(上海康达氨基酸
表1 氨基酸锌固态配合物的组成分析结果
Tab.1 Resultsofchemicalandelementalanalysisofcompositionforsolidcomplexes
配合物Zn(Leu)SO4#1/2H2OZn(Val)SO4#H2OZn(Thr)SO4#H2O
Zn2+21.78(21.68)22.21(22.05)21.90(21.63)
AA43.17(43.49)39.70(39.50)39.89(39.66)
C23.59(23.89)20.35(20.25)16.08(16.09)
H4.59(4.34)4.58(4.42)3.93(4.14)
N4.61(4.64)4.73(4.72)4.65(4.43)
SO2-431.93(31.85)32.28(32.39)31.90(31.78)
注:括号内对应的是理论计算值,表1中质量分数均扩大100倍。
1.4 仪器和实验方法
溶解实验在RD496-Ó型微热量计上进行。采用试样分开填装的体积为15mL的不锈钢试样
[7]
池。热平衡后,用快门线同时推开参考和测量单元的试样皿,使溶质与水混合,记录热效应曲线。操作温度为(298.15?0.0005)K。实验温度下仪器的量
收稿日期:2003-04-10
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20171023);陕西省教育厅专项科研计划基金资助项目(00JK158)作者简介:王小芳(1962-),女,河南许昌人,西北大学副教授,博士生,从事物理化学研究。
第3期 王小芳等:3种氨基酸锌配合物在水中的溶解焓)295)
热常数和仪器的准确度与精密度确定方法与文献[8]相同。结果表明,所用量热系统准确可靠。
溶解焓与浓度几乎无关系,因此,可认为该溶解焓为配合物在无限稀释下的溶解焓。溶解过程可用下式表示
Zn(Leu)SO4#H2O(s)y
2Zn(Leu)2+(aq,])+SO2-4(aq)+Zn(Val)SO4#H2O(s)y
Zn(Val)2+(aq,])+SO2+4(aq)+H2O(l),Zn(Thr)SO4#H2O(s)y
Zn(Thr)2+(aq,])+SO2+4(aq)+H2O(l)。
(3)(2)
2 结果与讨论
在实验条件下,终态溶液的pH值为5~6,此时Zn与AA均以1B1配合物状态存在于水中,有
较大的稳定性,lgK分别为4.51,4.44,4.43。溶解试验后在溶液中未检出固体残渣,表明配合物是完全溶解的。测定结果见表2,其中r为n(H2O)/n(配
2+
[9]
O(l),22
(1)
合物)物质的量的比值。由于r值很大,实验条件下
表2 配合物在水中的溶解焓(298.15K)
Tab.2 Enthalpiesofsolutioninwaterofcomplexes(298.15K)
配合物
Zn(Leu)SO4#1/2H2O
质量/mg7.9014.7821.4423.1924.4226.08
Zn(Val)SO4#H2O
9.319.8110.8112.7014.1514.80
Zn(Thr)SO4#H2O
26.9727.9029.3331.7833.06
r[***********][***********][***********][***********]1
H
$solH/kJ#mol-3.12
3.203.073.253.103.2828.5828.5028.4228.3828.3728.5216.2016.1716.3316.1016.19
1
平均值/kJ#mol-
1
3.17?0.09
28.46?0.08
16.18?0.09
显然,3种固态配合物的溶解反应均为吸热反应。
依据盖斯定律,由式(1~3)计算出Zn(AA)2+
(aq,])的标准生成焓
2+
$fHH,aq,298.15K]=$solHHm[Zn(AA)m[配合H
物,s,298.15K]+$fHHm(配合物,s,298.15K)-$fHmH(SO2-4,aq,298.15K)-n$fHm(H2O,l,298115K)。
其中,$solHm[配合物,s,298.15K]取自表2,$fHm(配合物,s,298.15K)分别取(-2286.86?4.26),(-1793.60?3.82),(-256.37?5.69)kJ/mol[6],
2-$fHHm(SO4,aq,298.15K)=(-909.60?0.40)
H
kJ/mol[9],
$fHHm(H2O),l,298.15K)=(-285.830?0.042)kJ/mol[9]。
式中:AA=Leu;n=1/2;AA=Val或Thr;n=1。
计算结果分别为
2+
$fHH,aq,298.15K]=(-1088.26?m[Zn(Leu)
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2+$fHH,aq,298.15K]=(-569.71?3.m[Zn(Val)
84)kJ/mol,
H$fHm[
Zn(Thr)
2+
,aq,298.15K]=(955.24?5.
)296)西北大学学报(自然科学版) 第34卷
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(编 辑 陈镱文)
Theenthalpiesofsolutionofcomplexesofzincwith
threeaminoacidsinwater
WANGXiao-fang,WANGFang,GAOSheng-li
(DepartmentofChemistry/ShaanxiProvincialKeyLaboratoryofPhysico-InorganicChemistry,NorthwestUniversity,Xican710069,China)
Abstract:Aim TomeasuretheenthalipiesofsolutionofcomplexesofzincwithL-A-Leucine,L-A-ValineandL-A-Threonineinwaterat298K.Methods Measuringthecurveofheateffectofthemixtureofsoluteandwaterafterthermalequilibriumbyusingmicrocalorimeterandcalculatingtheenthalipiesofsolutionaccordingtohesscslaw.Results The
valuesoftheenthalipiesofsolutionofthreecomplexesare(3.17?0.09)kJ/moland(28.46?0.08)kJ/moland(16.18?0.09)kJ/molrespectively.ThestandardenthalpiesofformationofZn(AA)2+(aq)havebeencalculated.Theyare(-1088.26?4.28)kJ/mol,(-569.71?3.84)kJ/moland(955.24?5.70)kJ/mol.Conclusion Them-i
crocalorimeterusedisaccurateandreliable.Keywords:Zinc;aminoacids;enthalpyofsolution
#学术动态#
哈萨克斯坦考察团来我校访问
由哈萨克斯坦共和国总统办公厅内政处主巡视员、哈萨克斯坦共和国人民委员会委员普里明#伏拉基米尔#瓦谢里耶维奇等5人组成的考察团来我校进行参观访问。我校校长孙勇、党委副书记李映方会见了考察团,并与考察团的成员进行了亲切友好的座谈。
清朝末年,我省境内的一批回族同胞背井离乡,辗转来到哈萨克斯坦并在那里定居、繁衍,形成了今天哈萨克斯坦境内的东干族。100多年过去了,他们虽然生活在异国他乡,但仍然保留着故国的文化传统和生活习俗。他们聚居的地方被称作/陕西村0,/陕西村0内流通的主要语言是陕西方言。
近年来,/陕西村0中的东干人频频前来陕西寻根,并学习祖国的语言文化,积极寻求在文化、经济各个领域中开展交流与合作。2000年9月,/陕西村0就派遣了马立可、马强、马世英、马俊和马丽娜5位学生前来我校学习。现在,除马立可在我校经济管理学院学习外,其余4人都在国际文化交流学院学习,他们的汉语读、写、听、说都达到了较高的水平。
在座谈中,普里明表示,哈萨克斯坦是一个多民族国家,各个民族的文化传统和生活习俗都将得到尊重和最大程度的保留。普里明希望今后能与我校进行合作,每年派遣/陕西村0的留学生来我校学习中国的文字和文化传统。我校校长孙勇表示,我校将在教学和食宿安排上提供最便利的条件。
哈萨克斯坦考察团还参观考察了我校留学生的教学、生活情况,并与在校学习的哈萨克斯坦留学生进行了座谈。考察团对我校的各项工作和基础设施都感到非常满意。(薛 鲍)