Μελέτη ινδολικών ενώσεων

Abstract

To ίνδολο-3-οξικό οξύ είναι μια ορμόνη των φυτών που παίζει κρίσιμο ρόλο στο κύκλο ζωής τους. Το θέμα της διατριβής είναι οι φυσικοχημικές ιδιότητες της ινδολικής ένωσης, ίνδολο-3-οξικού οξέος, καθώς και η αλληλεπίδραση του με δ/μα τρισθενούς σιδήρου σε υπερχλωρικό οξύ. Το αντιδραστήριο αυτό είναι γνωστό ως αντιδραστήριο Gordon-Weber και στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως αντιδραστήριο ανίχνευσης ινδολικών ενώσεων, με εκλεκτικότητα στο ίνδολο-3-οξικό οξύ 2-50 mg/L.

Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι η επιλογή του υπερχλωρικού οξέος ως διαλύτη δεν είναι τυχαία.Και τούτο επειδή για την αντίδραση ανίχνευσης παίζει ρόλο όχι μόνο το αντιδρών (εδώ ο τρισθενής σίδηρος), αλλά και ο διαλύτης στον οποίον βρίσκεται. Πιο συγκεκριμένα ο διαλύτης αυτός δίνει μεγαλύτερες απορροφήσεις για την αντίδραση ανίχνευσης στο φωτόμετρο.Το θέμα αυτό μελετήθηκε από τους Gordon Weber και αναλύεται στο θεωρητικό μέρος στην ενότητα 3.2

Ακόμη γίνεται προσπάθεια ανίχνευσης του ίνδολο-3-οξικού οξέος με το προαναφερθέν αντιδραστήριο σε φυτικό εκχύλισμα μπρόκολου. Η επιλογή αυτού του θέματος δικαιολογείται διότι στη βιβλιογραφία υπάρχουν ελάχιστες αναφορές για μελέτη αυτής της ένωσης με απλές αναλυτικές τεχνικές, ενώ η βιοχημική σημασία της για την ανάπτυξη των φυτών είναι κρίσιμη.

Πιο συγκεκριμένα στη μελέτη αυτή :

α) Γίνεται μια σύντομη αναφορά στη βιοχημεία του ίνδολο-3-οξικού οξέος στα φυτά, καθώς και στη μελέτη των ιδιοτήτων της αντίδρασης Salkowski, η οποία χρησιμοποιείται ως αντίδραση ανίχνευσης ινδολικών ενώσεων.

β) Γίνεται μελέτη του φάσματος UV του ίνδολο-3-οξικού οξέος, σε διάφορους διαλύτες, καθώς και συναρτήσει του pH σε διαλύτη ακετονιτρίλιο.

γ) To ίνδολο-3-οξικό είναι σχεδόν αδιάλυτο στο νερό. Η τιμή του pKa του είναι γνωστή μόνο για οργανικούς διαλύτες. Στη μελέτη αυτή προσδιορίζεται η κρίσιμη συγκέντρωση μεθανόλης σε νερό, ώστε η τιμή της φυσικοχημικής σταθεράς pka του ΙΑΑ, να είναι παραπλήσια με αυτή της τιμής pka του ΙΑΑ που αναφέρεται στη βιβλιογραφία για οργανικούς διαλύτες.

δ) Μελέτη της ικανότητας σχηματισμού συμπλόκου σιδήρου- ίνδολο-3-οξικού οξέος συναρτήσει του χρόνου και της συγκέντρωσης του υπερχλωρικού οξέος στο UV.

ε) Προσδιορισμός στοιχειομετρικής αναλογίας του συμπλόκου σιδήρου – ίνδολο-3-οξικού οξέος με φωτόμετρο στη μισή κ’μιάμιση ώρα, σύμφωνα με τη μέθοδο γραμμομοριακού λόγου Yoe-Jones.

ζ) Προσπάθεια ανίχνευσης ινδολοξέων σε λυοφιλιωμένο μπρόκολο, το αποτέλεσμα ήταν αρνητικό.

Indole-3-acetic acid is an hormone of plants which plays a crucial role in their life cycle. The subject of this thesis is the study of indole-3-acetic acid and its interactions with ferric iron solution in perchloric acid. This reagent is known as Gordon Weber and it is referred in bibliography as a suitable reagent for detection of indoles. The sensitivity range for indole-3-acetic acid of this reagent is 2-50 mg/L. The selection of perchloric acid as a solvent is justified by Gordon and Weber in their paper “Colorimetric estimation of indole acetic acid” .These workers tested various reagents for the detection of indole-3- acetic acid and found that perchloric acid with ferric iron gives the highest absorbancy values in the photometer. After a short reference in the biochemistry of indole-3-acetic acid in plants, in this study are examined :

- The UV spectrums of indole-3-acetic acid in a few of the most common organic solvents employed in UV spectroscopy are examined , in order to find the most suitable solvent.

- The changes of the UV spectrum of indole-3-acetic acid in conjuction to pH. The solvent employed is acetonitrile. The findings are compared with the findings of other workers.

- Indole-3-acetic acid is nearly insoluble in water. Thus its pka value is known only in organic solvents. In this thesis is determined the mole fraction of methanol in aqueous solution, in order to find approximately the same pka value of the known for organic solvents. The method employed is potentiometric titration.

- The absorption values of the complex of ferric iron with indole-3-acetic acid are examined in conjuction with the volume of aqueous perchloric acid solution 35%, and in conjunction with time.

- The ratio of the complex of ferric iron (metal) and indole-3-acetic acid (ligand), is determined. The method employed is Yoe-Jones mole ratio method.

- Finally the Gordon- Weber reagent is applied in lyophilized broccoli for detection of indolic acids. The result was negative.