Δομή λιπιδικών α-αμινοξέων και παραγώγων τους

Abstract

In the present work the structure of lipidic α-aminoacids and their derivatives 2-aminoalcohols has been studied. These materials are of great research interest as present biological effect. For the achievement of the above aim our study was focused on the physicochemical properties of the materials. Firstly, by the thermal analysis method polymorphism and rotation phase has been oserved, as well as, melting and crystallisation points and the corresponding heats of trasitions were calculated. In order to interpretate the results other derivatives of α-aminoacids has been studied, as well as, hexadecaminoacid, hexadecalcohol and hexadecamine. As the liquid crystalline structure and the supercooling effect of the 2-aminoalcohols, has been oserved the optical microscopy method was used to support the above results. Raman spectroscopy was used for the study of the structure and the morphology of the materials (both low and high frequencies). For the theoretical calculations of LAM-1 vibrations the linear Zerbi model was modified. Raman spectra were taken at the temperatures were phase transitions were observed by thermal analysis. Also, the rotation phase has been studied spectroscopically. The results had lead us to introduce a model where the molecular mobility of the carbon chains is described. The molecular mobility is also studied by dielectric spectroscopy. Finally, by using the X-ray diffraction technique the d-spacings of the materials have been determined, which helped for the interpretation of the observed polymorphism.

Στην παρούσα εργασία έγινε προσπάθεια να προσεγγισθεί η δομή των λιπιδικών α-αμινοξέων και των 2-αμινοαλκοολών. Οι τελευταίες αποτελούν παράγωγα των πρώτων και παρουσιάζουν μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον λόγω της βιολογικής τους δράσης. Για την επίτευξη του παραπάνω σκοπού σημαντικό ρόλο έπαιξε η εστίαση στις φυσικοχημικές ιδιότητες των παραπάνω υλικών. Αρχικά με τη μέθοδο της θερμικής ανάλυσης παρατηρήθηκαν η ύπαρξη του πολυμορφισμού, της ‘περιστροφικής’ φάσης καθώς επίσης διερευνήθηκαν και υπολογίσθηκαν επιμελώς οι θερμοκρασίες τήξεως και κρυσταλλώσεως όλων των υλικών όπως και οι αντίστοιχες ενθαλπίες. Για την αρχική εξαγωγή συμπερασμάτων μελετήθηκαν με την ίδια μέθοδο παρεμφερή παράγωγα των α-αμινοξέων και επίσης το κανονικό δεκαεξανοϊκό οξύ, η κανονική δεκαεξανόλη και η δεκαεξαναμίνη. Επειδή διαπιστώθηκε η υγροκρυσταλλική μορφή και η έντονη υπέρψυξη στις 2-αμινοαλκοόλες, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της οπτικής μικροσκοπίας για όλα τα υλικά προς επιβεβαίωση των παραπάνω διαπιστώσεων. Για την υποστήριξη αυτών των αρχικών παρατηρήσεων και της μελέτης της δομής και της μορφολογίας των υλικών χρησιμοποιήθηκε η φασματοσκοπία Raman (υψηλές και χαμηλές συχνότητες). Για το θεωρητικό υπολογισμό των συχνοτήτων LAM-1 τροποποιήθηκε το γραμμικό μοντέλο Zerbi. Οι μετρήσεις Raman διεξήχθησαν στις θερμοκρασίες εκείνες, που αντιστοιχούν στις μεταβολές φάσεων. Η ‘περιστροφική’ φάση των υλικών εξακριβώθηκε και με την φασματοσκοπία Raman. Τα αποτελέσματα αυτά οδήγησαν στη διαμόρφωση μοντέλου, στο οποίο περιγράφεται η μοριακή κινητικότητα των ανθρακικών αλυσίδων κατά την ‘περιστροφική’ φάση. Αυτή η μοριακή κινητικότητα επιβεβαιώθηκε και με τη διηλεκτρική φασματοσκοπία. Τέλος με την περίθλαση ακτίνων Χ προσδιορίσθηκαν οι αποστάσεις περιοδικότητας, οι οποίες συνέδραμαν στην ερμηνεία του πολυμορφισμού.