Cтраница 2
Фотохимическое разложение аммиака является еще одним примером реакции, на которую был пролит свет благодаря применению дейтерия. [16]
Чтобы ответить на эти вопросы, необходимы и другие данные, как, например, опыты с применением дейтерия. [17]
Более подробно остановимся на тех работах, где изотопные сдвиги в спектрах были использованы для изучения строения молекул. Главным образом речь идет о применении дейтерия. [18]
Хориути и Икушима [102] определили стехиометрическое число для процесса на водородном платиновом электроде, а Хориути и Еномото [ ЮЗ ] сравнительно недавно установили это число для реакции синтеза аммиака на промотированном железном катализаторе. В первом случае v было определено с применением дейтерия, а во втором случае - с применением аммиака, меченного тяжелым азотом. [19]
Молекулярный водород, по-видимому, не вступает в реакцию переноса. Это было подтверждено изучением реакции обмена водорода с применением дейтерия. [20]
Реакции между атомарным водородом и углеводородами изучались очень обстоятельно. Особенно ценные данные по выяснению механизма ряда реакций были получены при применении дейтерия. [21]
Одним из важнейших результатов применения меченых атомов к изучению живых организмов было, как уже указывалось, открытие высокой динамичности процессов распада и ресинтеза жиров, углеводов и белков, ведущих к быстрому их обновлению в тканях и органах. В работах Шен-геймера [284] и других биохимиков это было наглядно показано для жиров и углеводов путем применения дейтерия и изотопов углерода, а для белков главным образом, путем применения тяжелого азота, радиоактивных изотопов фосфора и серы. При введении в пищу жирных кислот, меченных дейтерием в радикале, этот дейтерий быстро появляется в жирах всех органов и, прежде всего, в жировых запасах, откуда он переходит в другие места. Средняя продолжительность пребывания каждого атома меченого водорода в теле позвоночных близка к двум неделям. При кормлении крыс гидролиг затом казеина, содержавшим дейтерий, было установлено, что за три дня обновляется 10 % протеинов печени и 25 % протеинов мускулов. При кормлении казеином с цитратом аммония, меченным тяжелым азотом, последний через несколько дней был обнаружен почти во всех аминокислотах тела ( но не в несинтезирующемся в нем лизине), в креатине мышц, гиппуровой кислоте мочи и проч. Если животное имело бедную белками пищу, то оно усваивало около половины вводимого азота. При нормальной диете, когда животное находилось в состоянии азотного равновесия, усвоение азота уменьшалось, но качественная картина оставалась той же. Столь же быстрое усвоение и распределение азота в организме наблюдается при кормлении глицином, лейцином, тирозином и другими аминокислотами, меченными тяжелым азотом. Азот из пищи особенно быстро усваивается в виде синтезируемых глютаминовой и аспарагиновой кислот. [22]
Одним из важнейших результатов применения меченых атомов к изучению живых организмов было, как уже указывалось, открытие высокой динамичности процессов распада и ресинтеза жиров, углеводов и белков, ведущих к быстрому их обновлению в тканях и органах. В работах Шен-геймера [106] и других биохимиков это было наглядно показано для жиров и углеводов путем применения дейтерия и изотопов углерода, а для белков, главным образом, путем применения тяжелого азота, радиоактивных изотопов фосфора и серы. При введении в пищу жирных кислот, меченных дейтерием в радикале, этот дейтерий быстро появляется в жирах всех органов и, прежде всего, в жировых запасах, откуда он переходит в другие места. Средняя продолжительность пребывания каждого атома меченого водорода в теле позвоночных близка к двум неделям. При кормлении крыс гидроли-затом казеина, содержавшим дейтерий, было установлено, что за три дня обновляется 10 % протеинов печени и 25 % протеинов мускулов. При кормлении казеином с цитратом аммония, меченным тяжелым азотом, последний через несколько дней был обнаружен почти во всех аминокислотах тела ( но не в не синтезирующемся в нем лизине), в креатине мышц, гиппуровой кислоте мочи и проч. Если животное имело бедную белками пищу, то оно усваивало около половины вводимого азота. При нормальной диете, когда животное находилось в состоянии азотного равновесия, усвоение азота уменьшалось, но качественная картина оставалась той же. Столь же быстрое усвоение и распределение азота в организме наблюдается при кормлении глицином, лейцином, тирозином и другими аминокислотами, меченными тяжелым азотом. Азот из пищи особенно быстро усваивается в виде синтезируемых глютаминовой и аспарагиновой кислот. [23]
Поэтому в настоящем докладе представляется целесообразным дать краткий обзор иностранных работ в этой области и подчеркнуть наиболее интересные возмож ности, открывающиеся при применении дейтерия в качестве меченого атома. [24]
Более подробно остановимся на тех работах, где изотопные сдвиги в спектрах были использованы для изучения строения молекул. Гланым образом речь идет о применении дейтерия. [25]
При ферментативном восстановлении образуется только один стереоизомер. При химическом восстановлении получается смесь стереоизомеров. Такая стереоспецифичность дегидрогеназ установлена реакциями с применением дейтерия. Дейтерированная молекула, относимая к форме А, будет иметь атом дейтерия, раслоложенный над плоскостью молекулы, изображенной на чертеже, и будет реагировать с субстратом этой стороной молекулы. [26]
Четыре процесса ( три обменных и процесс гидрирования) возникают при реакции толуола с дейтерием. Место обмена легко устанавливается по положению полос в ИК-спектре. Показано, что толуол имеет очевидные преимущества при исследовании реакции на поверхности металлов. Применение дейтерия, раскрывающее особенности протекания реакции на всех исследованных металлах, дает значительно больше информации, чем исследование взаимодействия с водородом. Три возможности реакции обмена позволяют более тонко выявить различия между металлами, чем это можно заметить в реакции молекул, способных к одному или двум типам обмена водорода. [27]
Одним из важных ограничений метода меченых атомов является отсутствие у некоторых элементов, и в особенности у кислорода и азота, известных радиоактивных изотопов с подходящими значениями периода полураспада. Известны радиоактивные изотопы кислорода О14, О16 и О19, однако их периоды полураспада составляют только 72, 118 и 29 сек соответственно. Nle ( ii / 2 - 7 сек) и N17 ( ii / 2 4 сек) непригодны в качестве индикаторов, однако 3 -активный N13 ( ii / 2 10 мин) нашел применение в ряде исследований. Следует также отметить, что не существует изотопов гелия, лития и бора с периодами полураспада больше одной секунды. Хорошие результаты в таких случаях дает применение в качестве индикаторов изолированных стабильных изотопов. Для решения многих важных и интересных проблем были использованы обогащенные изотопы О18 и N16; С13 является весьма перспективным изотопом для опытов с меченым углеродом. Многие исследования были осуществлены с применением дейтерия ( Н2) в качестве индикатора водорода. [28]