α-氨基丁酸对映异构体在dmf+水混合溶剂中的焓对作用

利用等温滴定微量热法(itc)分别测定了298.15k时l-α-氨基丁酸和d-α-氨基丁酸两种对映异构体在不同组成的二甲基甲酰胺(dmf)+水混合溶剂中的稀释焓.根据统计热力学的mcmillan-mayer理论计算各溶剂组成下的同系焓对作用系数(hxx).从溶质-溶质和溶质-溶剂相互作用的观点出发探讨了三元水溶液中疏水-疏水、疏水-亲水和亲水-亲水作用的竞争平衡.实验发现,在所研究的混合溶剂组成范围内(wdmf=0-0.3),α-氨基丁酸两种对映体的hxx都是较大的正值,且都随wdmf的增大而逐渐减小,而有趣的是l型对映体的hxx值普遍比d型的大(hll>hdd),说明itc可以区分对映异构体的同手性焓对作用.结果表明:在α-氨基丁酸+水+dmf三元溶液体系中,疏水-疏水和疏水-亲水作用在分子对作用过程中占优势;在α-氨基丁酸的同种对映体发生分子对作用时,l-l分子对比d-d分子对在构型上更有利于α-碳上疏水侧链(ch3ch2－)的靠拢,疏水基团的水合壳层发生交盖,局部破坏而释放出部分结构化的水,过程自发、吸热且伴随显著熵增(δg<0,δh>0,δs=(δh-δg)/t>0),因而在稀释时释放出更多热量,hxx具有较大的正值.