Study of inclusion complexes of pesticides with cucurbiturils

Abstract

Výsledky v této diplomové práci se týkají formování inkluzních komplexů pesticidů, konkrétně kyseliny 1-naftyloctové, 1-naftylacetamidu, karbarylu a napropamidu, s kukurbiturily a pro srovnání též s cyclodextriny. Bylo sledováno, jak komplexace pesticidů s inkluzními sloučeninami může ovlivnit jejich fotodekompozici. Pro studium formování inkluzních komplexů byla zvolena hmotnostní spektrometrie, kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostním detektorem i spektrofotometrickým detektorem a spektrofotometrie v UV oblasti spektra. Hmotnostní spektrometrie umožnila objasnění stechiometrií studovaných komplexů. Ostatní metody poskytly informace o fotochemii studovaných látek. Kukurbiturily a jejich komplexy s pesticidy jsou ionizací elektrosprejem (hmotnostní spektrometrie) snadno detekovatelné v plynné fázi, kde se primárně objevují jako nabité ionty, obsahující H+ , Na+ či K+ . Vyhodnocení bylo provedeno na základě hodnot m/z signálu a posléze potvrzeno fragmentací (tandemová hmotnostní spektrometrie). Všechny studované pesticidy tvoří komplexy s kukurbiturily v poměru 1:1 případně i 1:2 (hostitel:analyt). Výjimku tvoří kyselina 1-naftyloctová, která formuje pouze komplexy v poměru 1:1. Rychlostní konstanty fotorozkladu byly zjištěny za použití HPLC a spektrofotometrie. Výsledky ukazují, že je-li...

In this work we report the formation of inclusion complexes of the pesticides 1-naphthylacetic acid, 1-naphthylacetamide, napropamide and carbaryl with cucurbit[n]uril (n=7 and 8) and -cyclodextrin hosts. We also report results of the photochemistry of these compounds when free in aqueous solution and included within these nano-containers. The formation of inclusion complexes was studied by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) which gave us information about stoichiometry of the complexes and about their reactivity in the gas phase. The photodecomposition and formation of products was followed by high performance liquid chromatography coupled to both mass spectrometry (HPLC-MS) and UV/VIS detector, and spectrophotometry. The studied CBs and their host-guest complexes were readily detected in the gas phase by ESI-MS, mainly as single and double charged ions containing either H+ , Na+ or K+ . The assignments were made based on the m/z values of the observed signals and further confirmed by fragmentation (tandem mass spectrometry - MSn ). All pesticides formed 1:1 (host:guest) complexes. Carbaryl, napropamide and 1-naphthylacetamide also formed 1:2 (host:guest) complexes. Under some solution chemistry conditions, namely for concentrations of cucurbiturils above 50 µM and at low acid and...