Разработка методов идентификации и селективного разделения органических структур каркасного строения в cмесях синтетического и природного происхождения

Методом газоадсорбционной хроматографии (ГАХ) на колонках с графитированной термической сажей (ГТС) определены параметры удерживания более 200 производных адамантана и других карбоциклических соединений. Показано влияние особенностей пространственного строения молекул адсорбатов, числа и положения заместителей в основном структурном фрагменте, а также различных внутримолекулярных эффектов (невалентные взаимодействия, орто-эффекты, сопряжение в ароматических системах, внутреннее напряжение и др.) на закономерности хроматографического удерживания рассмотренных соединений на колонках с ГТС. На примере производных адамантана предложена модель адсорбции органических соединений на плоской однородной поверхности, учитывающая вклад удаленных атомов адсорбата в общую энергию взаимодействия. В рамках атом-атомного приближения теории физической адсорбции выполнены молекулярно-статистические расчеты более 400 различных производных адамантана, циклоалканов, бициклоалканов, трициклоалканов, аренов, алканов, включая гипотетические структуры и различные конформеры, что позволило теоретически оценить энергию их взаимодействия с поверхностью графита, а также предсказать возможный порядок элюирования на колонках с ГТС в условиях ГАХ. Получен ряд важных соотношений, связывающих параметры тонкой молекулярной структуры адсорбатов с их адсорбционным потенциалом на поверхности графита. Экспериментально в условиях ГАХ исследована селективность ГТС к структурным и пространственным изомерам производных адамантана и других карбоциклических соединений. Развита новая топологическая концепция построения графов для оценки энергии взаимодействия молекул каркасного строения с поверхностью базисной грани графита. В условиях равновесной ГЖХ для большой группы производных адамантана получены сорбционно-структурные корреляции между параметрами удерживания, физико-химическими и структурными характеристиками, учитывающими особенности молекулярного строения исследованных соединений. Определены интервалы селективности рассмотренных неподвижных жидких фаз (НЖФ) и способы их направленного модифицирования для эффективного разделения смесей структурных и пространственных изомеров производных карбоциклических соединений методом ГЖХ. Предложено строгое термодинамическое описание макроциклического эффекта при комплексообразовании каркасных соединений с молекулами b-ЦД, иммобилизированных в объём НЖФ. Впервые получены данные по адсорбционно-хроматографическим свойствам производных адамантана в условиях высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на сорбентах с распределительным и адсорбционным механизмами удерживания, включая 2D- и 3D-селективные адсорбенты. Получены новые сорбционно-структурные корреляции, связывающие особенности строения производных адамантана с их ВЭЖХ-характеристиками. С использованием данных молекулярно-статистических расчётов на базисной грани графита предложена модель адсорбции молекул объёмного строения на графитоподобных адсорбентах в условиях ВЭЖХ. Выполнено систематическое изучение влияния состава подвижной фазы в ВЭЖХ на закономерности разделения производных адамантана в условиях ВЭЖХ. Впервые в условиях ВЭЖХ определены константы устойчивости комплексов включения «производное адамантана – ПФ-b-циклодекстрин» и показано влияние b-ЦД-добавок в водно-органический элюент на закономерности удерживания и селективность разделения производных адамантана. Предложены новые аналитические решения по использованию сорбентов с 2D- и 3D-типами структурной селективности для определения производных каркасных углеводородов в смесях различной этиологии (нефть, газовые конденсаты, синтетические смеси и др.). Достоверно идентифицированы отдельные представители производных адамантана, включая и лекарственные соединения, в сложных смесях структурных и пространственных изомеров. Предложены методики определения лекарственных препаратов мидантан, ремантадин, мемантин и др.