The study by the methods of infrared spectroscopy of the stretching and twisting vibrations of chemical bonds in functional groups of organic compounds contained in grains of maize inbred lines

Abstract

The infrared spectroscopy was applied on kernels of the following maize inbred lines with significant traits: ZPPL 186, ZPPL 225 and M1-3-3 Sdms, with the aim to determine structural properties of organic compounds and their unstable state. The set hypothesis was that it was necessary to observe the existence of numerous and different spectral bands, not studied so far, occurring in various patterns (bands of low intensity, single or grouped) and to explain the nature and the dynamics of their formation. Such spectral bands were observed in the wave number range of 400—2925 cm—1 and are caused by the different types of vibration movements (valence and deformation vibrations) of organic compounds: alkenes, aromatic compounds, alcohols, ethers, carboxylic acids, esters, amines, amides, alkanes, nitro compounds, ketones, aldehydes, alkynes, nitriles and phenols. In this way, it is possible to establish not only the structure of organic compounds of kernels of observed maize inbred lines, but also it is possible to point out to their unstable, conformational and functional properties. The importance of intensity, shape and kinetics of spectral bands, expressing unstable processes in biological systems and bioactive organic molecules, has been studied and emphasised for the first time.

В работе рассмотрено применение метода инфракрасной спектроскопии зерен элитных инбредных линий кукурузы ZPPL 186, ZPPL 225 и M1-3-3 Sdms с целью определения структурных характеристик органических соединений и их неустойчивого состояния. Выдвинута гипотеза о необходимости изучения различных многочисленных спектральных полос, неисследованных до сих пор, появляющихся в различных формах (полосы низкой интенсивности, одиночные или сгруппированные), объяснения природы и динамики их образования. Такие спектральные полосы наблюдались в диапазоне волн 400—2925 см—1, они вызваны различными типами колебаний (валентных и деформационных) органических соединений: алкенов, ароматических соединений, спиртов, простых эфиров, карбоновых кислот, сложных эфиров, аминов, амидов, алканов, нитросоединений, кетонов, альдегидов, алкинов, нитрилов и фенолов. Таким образом, можно установить не только структуру органических соединений зерен наблюдаемых инбредных линий кукурузы, но также указать их неустойчивые, конформационные и функциональные свойства. В работе впервые акцентирована важность изучения формы, кинетики и интенсивности спектральных полос, выражающих неустойчивые процессы в биологических системах и биоактивных органических молекулах.

У роботі розглянуто застосування методу інфрачервоної спектроскопії зерен елітних інбредних ліній кукурудзи ZPPL 186, ZPPL 225 і M1-3-3 Sdms з метою визначення структурних характеристик органічних сполук та їх нестійкого стану. Висунуто гіпотезу про необхідність вивчення різних численних спектральних смуг, недосліджених досі, що з'являються в різних формах (смуги низької інтенсивності, поодинокі або згруповані), пояснення природи і динаміки їх утворення. Такі спектральні смуги спостерігали в діапазоні хвиль 400—2925 см-1, вони спричинені різними типами коливань (валентних і деформаційних) органічних сполук: алкенів,ароматичних сполук, спиртів, простих ефірів, карбонових кислот, складних ефірів, амінів, амідів, алканів, нітросполук, кетонів, альдегідів, алкінів, нітрилів і фенолів. Отже, можна встановити не тільки структуру органічних сполук зерен досліджуваних інбредних ліній кукурудзи, а й вказати їх нестійкі, конформаційні та функціональні властивості. У роботі вперше акцентована важливість вивчення форми, кінетики та інтенсивності спектральних смуг, що виражають нестійкі процеси в біологічних системах і біоактивних органічних молекулах.