KFUPM ePrints

EPR investigations of anisotropic interaction and cole-davidson parameters, novel phospholipids, and newly synthesized buckminsterfullerenes using nitroxide spin probes.

Al-Janabi, Yahya Taqui Ahmed. (1997) EPR investigations of anisotropic interaction and cole-davidson parameters, novel phospholipids, and newly synthesized buckminsterfullerenes using nitroxide spin probes. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
9Mb

Arabic Abstract

تحتوي هذه الدراسة على ثلاثة أقسام رئيسية . درس في القسم الأول بشكل مكثف الديناميكية الممثلة بمؤشر التفاعل المتبادل والمتباين " k " وبمقدار تباين إعادة التوجه الدوراني " N " لأثنين من مجسات النيتروكسايد المغزلية في التوليوين باستخدام مطيافية الطـنين الإلكتـرونـي البـارامغناطيسي (EPR) عند أربع ذبذبات لموجات ميكروئية هي " L " (GHx -1) ، و " S " (-4 GHz) ، و " X " (-9.5 GHz) ، و " Q " (-35 GHz) . المجس الصغير نسبياً هو " PD-Tempme " والمجس الكبير نسبياً هو " BBTMPO " بعدها استعمل " PD-Tempme " في القسم الثاني لدراسة الترتيب الالأصطفائي الممغنط للفوسفوليبيد ثنائي الطبقة في وجود اثنين من أيونات فلزات الأرض النادرة هما يتريبيوم (+Yb3) ويتريوم (+Y3) باستخدام مطيافية EPR . يتكون الفوسفوليبيد ثنائي الطبقة من مركب طويل السلسلة وهو DMPC ، وقصير السلسلة وهو DHPC ، بالإضافة إلى محلول كلوريد البوتاسيوم المائي . أما في القسم الثالث من هذه الدراسة فقد تم تصنيع ودراسة مركبين إندماجيين من البكمنستوفوليرين (C60) مع أكسيد النيتروجين (NO) ومع مجس نيتروكسايد مغزلي . بالنسبة ل " PD-Tempone " فإن قيم " k " متشابهة عند الأربع ذبذبات الميكروئية وهي : 0.40 عند " L " ، و 0.44 عند كل من " S " ، و " X " ، و " Q " . هذا التشابه متوقع نظرياً ، حيث أن " PD-Tempme " يمارس حركات جزيئية متناغمة دلت عليها قيم " N " القريبة من واحد والتي تم تحديدها في هذه الدراسة عند الأربع ذبذبات . كما ولأول مرة تم بنجاح إيلاج معامل كول - ديفيدسون في عبارة الكثافة الطيفية . ثبتت قيمة " B " في الذبذبة " L " على 0.55 لتوحيد قيم ونتائج " N " و " k " ، والتوجه الأصطفافي الممغنط ل " PD-Tempme " في التولوين . قيمة " B " عند الذبذبة " L " ، والتي كانت أقل من واحد ، دلت على وجود توزيع متباعد لأزمان التراخي المرتبط بأنواع الحركات الجينية المختلفة . لتحديد قيم " k " ل " BBTMPO " في التوليوين عند الأربع ذبذبات الميكروئية ، تم قياس نصف القطر الهيدروديناميكي للمذاب عند درجة حرارة الغرفة باستخدام تجربة الانتشار الانتقالي العشرية . وقد كانت قيمته 5.6 أنجستروم والتي حصل عليها بافتراض أن الحالة المحيطية إنزلاقية . بعد ذلك ولأول مرة تم تحليل منحنى أطياف ال "EPR " إلي " BBTMPO " حيث أخذ بعين الاعتـبار التضخم الغير متجانس الناتج عن البروتونات الاثني عشر المجاورة ل " NO " . كما عثر على أفـضـل محـاكـاة للمـنحـنـى باستخدام مزيج من عبارتي التشكل " Lorentzion " و " Gaussial " . كفت عبارة التشكل " Lorentzion " في محاكاة منحنيات " PB-Tempme " الطيفية . أما احتياج نظام ال " BBTMPO " لعبارة التشكل " Gaussian " فـيمـكن ارجـاعـه للأثـر " Doppler " والناتج عن استبدال الديوترونات الثقيلة في " PD-Tempme " بالبروتونات في " BBTMPO " تشابهت قيم " k " عند الذبذبات " L " ، و " S " ، و " X " ، حيث كانت تساوي على التوالي 0.23 ، و 0.24 ، و 0.25 . أما قيمة " k " عند الذبذبة " Q " فقد كانت صغيرة (0.08) مما دل على انخفاض في التزاوج بين المجس " BBTMPO " والذي دل عليه القيمة المرتفعة ل " N " وهي 7 عند الذبذبات الأربع . وقد تواجد التوزيع المتباعد لأزمان التراخي في الذبذبتين " L " و " S " ، حيث كانت قيمة 0.7 " B " عند الذبذبتين المذكورتين للمجس " BBTMPO " قسم الامتداد إلى الذبذبة " S " بالحجم الأكبر ل " BBTMPO " مقارنة بحجم " PD-Tempone " . كانت نتائج المجس " PD-Tempone " عند الذبذبة " X " في "I) " DMPC/DHPC) ، و +Yb3 +DMPC/DHPC (II) ، و " III) " DMPC/DHPC +Y+3) متشابهة لنتائج التركيبة لايروتروبيك سمكتيك ، أي أن قيم " g " تزيد بزيادة درجة الحرارة بينما الانقسام الطيفي الدقيق " a " يقل بزيادة درجة الحرارة . حدثت التحولات الطورية على مدى حرارتي عريض وكانت كالتالي : 50-60ْم في (I) ، و 30-40ْم و 70-80ْم في (II) ، من الواضح أن إضافة كلاً من +Yb3 و Y3 أثرت على أطوار " DMPC/DHPC " بشكل مختلف . لوحظت التحولات الطورية بمتابعة التغيرات في قيم كل من " g " و " a " مع تغيير درجة الحرارة . أشارت القيم الانتظامية S11 و S22 إلى انقلاب قدره 90 درجة لثنائي الطبقة بعد إضافة " +Yb3 " وتعريض النظام إلى حقل مغناطيسي النووي للديوترونات . في القسم الثالث من هذه لادراسة ، أعطى المركب الاندماجي المكون من C60 الصلب وغاز " NO " ستة منحنيات عابرت فسرت بالتفاعل المتبادل بين جزيئات " NO " والاثني عشر خماسي الموجودين في C60 . جزيئات المدمصة ، والتي أعطت منحني طيفي واحد ظهر في وسط المنحنيات الستة ، خفضت التماثل في C60 مما أدى إلى ستة مجموعات مختلفة مكونة من خماسيين متكافئين . تم إعداد المركب الاندماجي الثاني بأسترة الكحول مع -buckminsterfullerene(hydroxycyclohexano-4)-1.9 -2.2.5.5-tetramethyl pyrrolidine-1 oxy1-3-carboxylic acid كما تم التحقق من الناتج بالنظر إلى أطياف المركب الاندماجي والمجس المغزلي الحر في كل من التوليوين والسائل المتبلور 5CB . حيث أن المركب الاندماجي أعطى منحنى طيفي عريض ، وهذا من صفات المجسات المغزلية الضخمة والتي تتراقص بمعدلات بطيئة . كما سيشرع في إنتاج كميات أكبر من هذا المركب لتسهيل عملية التحقيق باستخدام الطرق التحليلية المعتادة .

English Abstract

This study can be divided into three major parts. In the first part, the dynamics, represented by the anisotropic interaction parameterκ and the anisotropy of rotational reorientation N, of two nitroxide spin probes in toluene were thoroghly investigated by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy at the four microwave bands L (~1 GHz), S (~4 GHz), X (~9.5 GHz) and Q (~35 GHz). PD-Tempone was consequently used in the second part to study the magnetic arrangement of a phospholipid bilayer in the presence of the rare earth metal ions ytterbium(III), Yb³⁺, and yttrium(III), Y³⁺ by the EPR technique. In the third part of this study, the adduct of C₆₀ and NO gave six transient EPR peaks which were attributed to gaseous NO molecules interacting with the twelve pentagons in the solid C₆₀. Adsorbed NO₂ molecules, which produced a single EPR line at the center of the six peaks, reduced the symmetry of C₆₀ resulting in six different sets of two equivalent pentagons.



Item Type:Thesis (PhD)
Date:June 1997
Date Type:Completion
Subjects:Chemistry
Divisions:College Of Sciences > Chemistry Dept
Creators:Al-Janabi, Yahya Taqui Ahmed.
Committee Advisor:Hwang, Jimmy S.
Committee Members:Ali, Shaikh Asrof and Wazeer, M. I. M. and Klein, Uwe Karl Albert and Oweimreen, G. A.
ID Code:10027
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:54
Last Modified:25 Apr 2011 09:59

Repository Staff Only: item control page