Abstract: Циклические макромолекулы, состоящие из 6, 7 или 8 глюкопиранозных звеньев, соответственно, представляют собой -, β- и γ-циклодекстрины (CDs). Эти соединения образуют полость в виде усеченного конуса с гидрофильной внешней и гидрофобной внутренней частью, которая может содержать широкий спектр молекул-гостей, образуя, таким образом, различные комплексы включения "хозяин-гость" [1-2], которые благотворно влияют на физико-химические характеристики CD, такие как растворимость, термостабильность, летучесть, устойчивость к окислению, воздействию видимого и ультрафиолетового излучения и т.д. Благодаря этим свойствам CDs широко используются в аналитической химии, катализе, а также в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности. Вода играет важную роль в образовании комплексов включения CDs, поскольку процесс комплексообразования, по сути, представляет собой реакцию замещения молекул воды, расположенных в полостях CD, гидрофобными молекулами-гостями. Между тем количественные данные о равновесии между CDs и H2O очень скудны и противоречивы, что затрудняет производство высококачественных материалов. Цель нашей работы – получить такие данные для гидратов γ-CD. Гидраты γ–CD·nH2O с различным содержанием воды (n = 4.95–15.93) были синтезированы и исследованы методами порошкового рентгенофазового анализа (РФА), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и статическим методом с использованием мембранных нуль-манометров в условиях квазипостоянного состава гидратов. Точность измерений в статических экспериментах составила 0.5 Торр, 0.5 К и 0.01 формульных единиц в значениях давления, температуры и состава твердой фазы, соответственно [3]. В результате проведенных исследований была установлена термостабильность исследуемых гидратов (ДСК), выяснена их структура (РФА) и получены температурные зависимости давления насыщенного пара воды в процессах дегидратации (статический метод). Из полученных данных (p(T, n)) были определены энтальпии и энтропии процессов дегидратации и изменение энергии Гиббса в процессе связывании воды с каркасом CD. Приведенная выше термодинамическая информация была использована для количественной оценки энергии связи молекул воды с γ–CD. Литература 1. G. Crini. Chem. Rev, 2014, 114, 10940-10975. 2. N. Sharma, A. Baldi. Drug Delivery, 2016, 23 (3), 729-747. 3. L. Zelenina, T. Chusova, et. al. JCT, 2025, 201, 107401. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, проект 24-23-00237.

Cite: Лавентоса Ю.Д. , Зеленина Л.Н. , Чусова Т.П. , Родионова Т.В. , Манаков А.Ю.
Термодинамическое исследование гидратов γ-циклодекстринов
XVI Симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение – 2025» 30 июн. - 4 июл. 2025