Исследование ростостимулирующего действия комплексного соединения янтарной кислоты с триэтаноламином

Министерство образования и молодежной политики ЧР

ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»

Кафедра химии

НИКОЛАЕВА ЛИЛИЯ АНДРИЯНОВНА

Исследование ростостимулирующего действия комплексного соединения янтарной кислоты с триэтаноламином

032300.00 «Химия и профессиональное обучение»

Курсовая работа студента 3 курса БХФ

Руководитель:

к.хим.н., доцент Кольцова О.В.

Чебоксары-2008

Оглавление

Введение                                                                                        3

1.Свойства и строение исходных веществ.                                                                      

1.1.Свойства янтарной кислоты.                                                 4

1.2.Свойства триэтаноламина                                                      5

2.методы исследования.

.1.Методика определения всхожести семян.                              6

3.Экспериментальная часть.

3.1.Приготовление растворов.                                                     7

3.2.Закладка опытов                                                                     8

3.3.Определение всхожести и энергии прорастания семян.    9    

Выводы.                                                                                        10

Приложение                                                                                11-12

Список использованной литературы.                                         13

Введение

Триэтаноламин, янтарная кислота, а также их соединения с некоторыми органическими и неорганическими кислотами ускоряют рост и развитие злаков, созревание фруктов. Они участвуют в окислительно-восстановительных процессах, в стимуляции белкового обмена и усилении ферментативных процессов.

Дикарбоновые кислоты обладают высокой физиологической активностью. Многие из них входят в состав микроудобрений, пищевых добавок. Янтарная и щавелевая кислоты содержатся в растениях.

Изучение взаимодействия аминоспиртов с дикарбоновыми кислотами представляет большой теоретический и практический интерес в плане синтеза новых биогенных препаратов и расширения их ассортимента.

Целью работы является изучение действия янтарной кислоты, триэтаноламина и их комплексного соединения как стимулятор роста растений.

Задача: установить оптимальную концентрацию янтарной кислоты, триэтаноламина и их соединения, которая оказывает положительное воздействие на рост растений, в частности пшеницы, действуя как стимулятор роста.

1. Свойства и строение исходных веществ.

1.1.Свойства янтарной кислоты.

Янтарная кислота (этан-1,2-дикарбоновая кислота) HOOCCH2CH2COOH представляет собой кристаллы бесцветного цвета, tпл равна 1830С, выше 2350 отщепляет воду, переходя в янтарный ангидрид, легко возгоняется при 130-1400С.

Она растворяется в воде, спирте, эфире. Нерастворима в бензоле, бензине, хлороформе. При бромировании янтарной кислоты получают дибромную кислоту HOOC(CHBr)2COOH. Диэфиры янтарной кислоты конденсируются с кетонами и альдегидами.

Янтарная кислота содержится в незначительном количестве в буром угле и различных смолах и янтаре, найдена во многих растениях. В промышленности ее получают обычно гидрированием малеинового ангидрида или фумаровой кислоты и другими методами.

Янтарную кислоту используют для получения некоторых пластмасс, эластомеров, полиэфирных и алкидных смол, а также для синтеза полиядерных ароматических углеводородов, мышьяк- и ртутьсодержащих лекарственных препаратов и в аналитической химии.

1.2. Свойства триэтаноламина.

Аминоспирты содержат одну или несколько ОН- и NH2- групп, связанных с атомами углерода. Аминоспирты типа RCH(OH)NH2 в обычных условиях, как правило, не устойчивы. Аминоспирты с группами NH2 и OH у разных атомов С – устойчивые соединения, сочетающие свойства аминов и спиртов. При взаимодействии аминоспиртов с минеральными и сильными карбоновыми кислотами, такими, как трихлоруксусная и n-нитробензойная, образуются кристаллические соли (например, HOCHRCH2NH2 *HCL). С высшими жирными кислотами или их эфирами аминоспирты реагируют с образованием при 200С нейтральных некристаллических продуктов (мыл), с ароматическими и алифатическими альдегидами и кетонами аминоспирты дают шиффовы основания.

Аминоспирты получают действием аммиака и аминов на окиси олефинов.

Наибольшее значение имеют β-аминоспирты, например, этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин и их производные – холин, диизопропиламин, триизопропиламин.

ТЭА – триэтаноламин,три (β-оксиэтил)амин (HOCH2CH2)3N, окиси этилена с аммиаком.

Применяют в производстве мыл, моющих средств, ПАВ, ингибиторов коррозии, пластификаторов, как поглотитель кислых газов из промышленных газовых смесей.

2. Методы исследования.

2.1. Методика определения всхожести и энергии прорастания семян.

Всхожесть семян -  способность семян давать нормальные проростки при оптимальных условиях проращивания за определенный для каждой культуры срок. Всхожесть выражают (в процентах) отношением нормально проросших семян к общему числу семян, взятых для проращивания. Одновременно со всхожестью обычно определяют энергию прорастания семян, т.е. дружность появления проростков за относительно короткий срок.

По всхожести и энергии прорастания судят о пригодности семян к посеву и соответственно устанавливают норму высева.

Для определения всхожести и энергии прорастания семян используют фракцию чистых семян исследуемой культуры.

Ход работы.

1. Отсчитать без выбора из чистой фракции семян четыре пробы по 100 (для крупносемянных культур по 50) штук семян каждой.
2. Поместить каждую пробу отдельно в растельни (чашки Петри или тарелки). При этом семена разложит рядами на увлажненную до полной влагоемкости фильтровальную бумагу, марлю или на прокаленный песок.
3. Растельни покрыть песком и поставить в термостаты или помещение, в котором поддерживается необходимая температура. Семена пшеницы проращивают при постоянной температуре 200С. Наблюдать за проращиванием семян следует ежедневно.
4. Подсчитать проросшие семена в сроки, установленные стандартом для каждой культуры. Энергию прорастания пшеницы – через 3 дня, а всхожесть – на 7-ой день.

К числу всхожих следует относить семена, у которых корешки достигли половины длины семени.

3. Экспериментальная часть.

3.1. Приготовление растворов.

Для приготовления раствора соединения янтарной кислоты с ТЭА брали их соотношение 1:1, исходя из предыдущих работ по изучению взаимодействия янтарной кислоты с ТЭА. Было установлено, что при их соотношении 1:1 образуется новый комплекс, который исследуют в данной работе как стимулятор роста семян пшеницы.

1. Рассчитали массу веществ, необходимых для приготовления растворов и приготовили их:

М ((СН2)2(СООН)2)=118 г/моль

М ((С2Н4ОН)3N)=149 г/моль

При соотношении янтарной кислоты с ТЭА 1:1 общую массу соединения взяли:

149 г/моль + 118 г/моль=267 г/моль.

2. Рассчитываем массу янтарной кислоты для приготовления раствора:

267 г комплексного соединения – 118 г янтарной кислоты

1 г – х г

Х=0,44 г янтарной кислоты

Для приготовления 1% раствора янтарной кислоты в колбу с объемом 250 мл добавляем 0,44 г янтарной кислоты и доливаем дистиллированную воду до метки.

3. Рассчитываем объем ТЭА для приготовления 1% раствора ТЭА.

267 г комплексного соединения – 149 г ТЭА

1 г – х г

Х= 0,56 г ТЭА

m (р-ра)= m (вещества)/w (ТЭА)=0,56/0,95=0,6 г

v= m/p=0,6/1,097=0,55 мл ТЭА

В мерную колбу на 250 мл добавляем 0,55 мл ТЭА и до метки доливаем дистиллированную воду.

4. Для определения энергии прорастания и всхожести семян, влияние на них соединения янтарной кислоты с ТЭА готовили растворы следующих концентраций:

1. 0,01%
2. 0,005%
3. 0,003%
4. 0,001%

Для сравнения действия соединения брали растворы исходных веществ: янтарной кислоты и ТЭА в тех же концентрациях. Контроль – дистиллированная вода.

3.2. Закладка опыта.

Материалы и оборудование:

- чашки Петри 39 шт.;

- фильтровальная бумага;

- пинцет;

- пшеница сорта «Московская-35»;

- растворы янтарной кислоты;

- растворы ТЭА;

- растворы соединения янтарной кислоты с ТЭА;

Чашки Петри перед закладкой опыта прокалили в термостате во избежание образования плесени.

Разложили в каждую чашку по 30 семян пшеницы, предварительно разложив на дно чашки фильтровальную бумагу.

Чашки разложили в ряд и пронумеровали от 1 до 39 по порядку.

В первые 12 проб налили по 10 мл раствора янтарной кислоты разных концентраций.

В чашки с 13 по 24 – по 10 мл раствора ТЭА разных концентраций.

В чашки с 25 по 36 – по 10 мл раствора соединения янтарной кислоты с ТЭА разных концентраций.

Семена пшеницы в чашках 37-39 налили по 10 мл дистиллированной воды.

Чашки покрыли стеклом и поставить.

На третий день закладки опыта определяли энергию прорастания, с этой целью считали количество проросших семян пшеницы в чашках Петри.

На 7-ой день считали лабораторную всхожесть семян пшеницы.

Экспериментальные данные отражены в таблице 1.

3.3. Определение всхожести и энергии прорастания семян.

С целью выявления физиологической активности исследуемых соединений были поставлены опыты с различной концентрацией комплексов и их компонентов на пшенице.

Определение всхожести, энергии прорастания семян проводилось согласно требованиям Госстандарта сортоиспытания.

Для этого использовали проращивание чистых семян пшеницы сорта «Московская-35».

Проведено испытание физиологической активности комплексного соединения янтарной кислоты с ТЭА в лабораторных условиях. Семена замачивали раствором комплексного соединения янтарной кислоты с ТЭА и его составляющих различных концентраций: 0,01%; 0,005%; 0,003%; 0,001% до набухания. Затем проращивали их на дистиллированной воде. В качестве контроля служила дистиллированная вода.

На основании результатов проведенных опытов установлено, что оптимальными концентрациями являются:

0,005% -  ТЭА;

0,003% - янтарная кислота;

0,001% - комплексное соединение янтарной кислоты с ТЭА.

Физиологические опыты показали, что во всех случаях эффективнее действует комплексное соединение по сравнению с их компонентами и контролем.

Выводы

1. В процессе выполнения работы были освоены метод определения всхожести и энергии прорастания семян.
2.  Изучено влияние комплекса янтарной кислоты с ТЭА на рост и развитие пшеницы.
3. При применении комплекса янтарной кислоты с ТЭА, энергия прорастания семян увеличивается примерно в 2 раза, а всхожесть – 2,5 раза.
4. В связи с полученными положительными результатами рекомендуем продолжить испытание физиологической активности данных соединений в полевых условиях.

Приложение 1

Таблица 1

Влияние янтарной кислоты, ТЭА и их комплексного соединения на энергию прорастания и лабораторную всхожесть.

ЭП – энергия прорастания семян.

ЛВ – лабораторная всхожесть.

Список использованной литературы

1. Бондарев Л.Т. Микроэлементы – добро и зло. – М.: Знание,1984г. -347с.
2. Викторов С.И. Практикум по физиологии растений./Ред. Гунара - М.: Колос, 1972. – 168с.
3. Радцева Г.Е., Радцев В.С. Физиологические аспекты действия химических регуляторов роста на растения – М.: Наука,1982 г. – 462с.
4. Роль минеральных элементов в обмене веществ и продуктивности растений. – М.: Наука,1984г – 322с.
5. Химический энциклопедический словарь под ред. Кунянца .Л. – М.: Советская энциклопедия, 1983г. – 792с.