Прогнозирование биологической активности нитрилсиланов и нитрилсилоксанов; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 6
| Parent link: | Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов=Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет.— .— Томск: Изд-во ТПУ, 2015-.— 2413-1830 Т. 337, № 6.— 2026.— С. 25-34 |
|---|---|
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Актуальность исследования обусловлена необходимостью поиска новых эффективных биоцидных присадок для моторных масел, способных предотвращать микробиологическое загрязнение и повышать эксплуатационные характеристики смазочных материалов. Целью работы является установление структурно-функциональных связей и создание прогностических уравнений, позволяющих оценивать и прогнозировать антимикробную и фунгицидную активность элементорганических соединений на основе нитрилсиланов и нитрилсилоксанов. Для этого были получены индексы реакционной активности – значения граничных орбиталей (высшая занятая молекулярной орбиталь и низшая занятая молекулярная орбиталь), глобальный индекс электрофильности исследуемых нитрилсиланов и нитрилсилоксанов и значения биологической активности исследуемых веществ в масле М-10, а также проведено сопоставление результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных с эталонным образцом – пентахлорфенолятом натрия. Методы. Математическое моделирование, статистические методы, вычислительный эксперимент, гибридный метод B3LYP с использованием базисного набора 6-31+G(d,p). Антимикробные свойства соединений исследовались методом лунки на агаровой среде. Результаты и выводы. Показано, что элементорганические соединения способны проявлять биологическую активность и могут быть рекомендованы в роли биоцидных присадок. Для оценки влияния комбинации всех рассмотренных факторов на зону подавления роста микроорганизмов исследуемых соединений представлены ее графические зависимости (для смеси бактерий и грибов) от концентрации исследуемых элементорганических соединений. В качестве факторов рассмотрены: x1 – величина разницы энергий граничных орбиталей, x2 – массовая концентрация, x3 – длина связи «Si–C», x4 – величина дипольного момента, x5 – величина электрофильности. Интерпретация полученной модели (диаметр, Y) показала, что большее влияние на нее оказывает фактор . После него идут по силе влияния на отклик , далее двойные и тройные взаимодействия различных факторов. По результатам моделирования по значениям коэффициентов уравнений были выявлены общие и отличительные признаки по двум моделям (бактерицидной и фунгицидной) зоны подавления микроорганизмов The need to identify new, effective biocidal additives for motor oils that can prevent microbiological contamination and improve the operational performance of lubricants. Aim. To establish structure–function relationships and to develop predictive equations for evaluating and forecasting the antimicrobial and fungicidal activities of organoelement compounds based on nitrile silanes and nitrile siloxanes. For these purposes, indices of reactivity were obtained, including frontier orbital energies (highest occupied molecular orbital and lowest unoccupied molecular orbital), the global electrophilicity index of the studied nitrile silanes and nitrile siloxanes, and values of their biological activity in M-10 oil. Additionally, theoretical calculations and experimental data were compared with the reference compound, sodium pentachlorophenolate. Methods. Mathematical modeling, statistical methods, computational experiment, and the hybrid B3LYP method with the 6-31+G(d,p) basis set were employed. The antimicrobial properties of the compounds were investigated using the agar well diffusion method. Results and conclusions. It was shown that organoelement compounds are capable of exhibiting biological activity and can be recommended as biocidal additives. To evaluate the combined effect of all the studied factors on the inhibition zone of microorganism growth, graphical dependencies of the inhibition zones (for a mixture of bacteria and fungi) on the concentrations of the tested organoelement compounds are presented. The factors analyzed include: x1 – difference in energies of frontier orbitals; x2 – mass concentration; x3 – Si–C bond length; x4 – dipole moment; x5 – electrophilicity index. The interpretation of the resulting model (diameter, Y) indicated that factor x1 has the greatest effect on it. Factor x5, with double and triple interactions among various factors also contributing to the response are following in impact. Based on the simulation results, the values of the equation coefficients revealed common and distinctive features in the two models (bactericidal and fungicidal) of the microorganism suppression zone Текстовый файл |
| Language: | Russian |
| Published: |
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | bulletin_tpu-2026-v337-i6-02.pdf https://doi.org/10.18799/24131830/2026/5/5368 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=688024 |