"Изучение механизмов фотодеградации ряда приоритетных загрязнителей окружающей среды в гомогенных и гетерогенных системах". Михаил Владимирович Новиков, ИХКГ СО РАН, НГУ, 27.12.2023
Состав коллектива
- Глебов Евгений Михайлович, д.ф.-м.н., заведующий лабораторией, Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирский государственный университет, исполнитель
- Новиков Михаил Владимирович, лаборант, Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирский государственный университет, исполнитель
- Гривин Вячеслав Павлович, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, Институт химической кинетики и горения СО РАН, исполнитель
- Федунов Роман Геннадиевич, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирский государственный университет, исполнитель
- Поздняков Иван Павлович, к.х.н., старший научный сотрудник, Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирский государственный университет, руководитель
- Снытникова Ольга Александровна, к.х.н., Международный томографический центр СО РАН, исполнитель
- Яншоле Вадим Владимирович, к.ф.-м.н, Новосибирский государственный университет, исполнитель
Аннотация
Механизм прямого УФ-фотолиза трициклического антидепрессанта карбамазепина (CBZ) при нейтральном pH был выявлен путем сочетания методов наносекундного лазерного импульсного фотолиза, стационарного фотолиза и ВЭЖХ-МС высокого разрешения, а также квантово-химических расчетов DFT. Впервые были идентифицированы короткоживущие интермедиаты реакции и конечные продуктов. Квантовый выход фотодеградации CBZ (282 нм) составил около 0,1% и 0,18% в растворах на воздухе и насыщенных аргоном растворах. Первичная стадия — фотоионизация с образованием катион-радикала CBZ с последующей быстрой нуклеофильной атакой молекулой растворителя. Первичными фотопродуктами являются 10-оксо-9-гидрокарбамазепин, 9-формилакридин-10(9H)-карбоксамид (в результате перегруппировки центрального кольца) и различные изомеры гидроксилированного CBZ. Длительное облучение приводит к накоплению производных акридина, что должно приводить к увеличению токсичности фотолизованных растворов карбамазеина. Полученные результаты могут быть важны для понимания судьбы трициклических антидепрессантов в процессах УФ-обеззараживания и в природных водах под действием солнечного света.
Финансовая поддержка
- Грант РНФ-Китай 21-43-00004 «Механизм и применение процессов усиленной синергетической адсорбции-окисления приоритетных микрозагрязнителей в водных системах с помощью солнечного света на основе природных фотоактивных соединений железа», 2021 – 2023 гг., руководитель – Плюснин Виктор Федорович
Публикации
- Novikov M. V., Snytnikova O.A., Fedunov R.G., Yanshole V. V., Grivin V.P., Plyusnin V.F., Xu J., Pozdnyakov I.P. A new view on the mechanism of UV photodegradation of the tricyclic antidepressant carbamazepine in aqueous solutions // Chemosphere. Elsevier Ltd, 2023. Vol. 329, № December 2022. P. 138652.