本项目利用体积、电化学、粘度和电导等宏观方法并结合NMR技术等微观手段,系统研究了具有重要生物学意义的寡糖与电解质在水中相互作用的规律及微观机制。研究结果表明,对于所研究的电解质在糖水溶液中的标准偏摩尔体积、粘度B-系数、摩尔流动活化自由能及Walden值均随糖浓度的增大而增加。这是由于糖分子的存在改变了电解质离子在溶剂中的溶剂化状况。电解质在糖水溶液中的缔合常数及由此计算的热力学参数表明熵变控制了电解质在葡萄糖水溶液中的缔合过程。水溶液中电解质和糖的Gibbs能相互作用参数主要依赖于糖分子的立体结构和离子的性质。NaX中阴离子与O(O代表 OH, O,OMe中的O)的静电排斥作用是主要的,而阳离子(Ca2+/K+)与糖苷中OMe中的氧有弱的缔合作用。在糖苷+NaX+重水体系中,1H NMR弛豫速率(1/T1)与电解质的浓度有线性关系,糖苷-NaX相互作用强弱为Cl- > Br- > I-。发展了Feakins的粘度理论及新的研究方法。研究成果对于揭示生物体中电解质对糖链的生化、生物学作用的影响规律具有重要的科学意义,为糖的相关研究和应用提供了理论依据和基础物理化学数据。
英文主题词oligosaccharide; electrolyte; thermodynamics; NMR; stereochemistry