Kinetic investigation of some steroids by thermogravimetry

Abstract

The kinetic values of thermal degradation of some steroids were calculated by using TG and DTG curves and the Freeman-Carroll and the Jeres methods. Then andE _a values calculated by the Jeres method are more reasonable. The kinetic thermal stabilities of the simple functional groups of the steroids were compared by using theE _a values of Jeres, and the following sequences were found: 17β-OH>17-octy 1>17-Ac-CHO>17-keto; 3β-OH> 3-keto>3a-OH; and 5a-H>5β-H>Δ⁵⁽⁶⁾>Δ⁴. The k,Z, ΔH^*, ΔS^* and ΔG^* values were calculated at the maximum decomposition rate temperatures by using the Jeres values. The ΔS^* values are negative and suggest a high ordering of the transition state. The ΔH^* and ΔG^* values are positive, as expected.

Zusammenfassung

Ausgehend von TG- und DTG-Kurven wurden mittels des Freeman-Carroll- und des Jeres-Verfahrens die kinetischen Grössen der thermischen Zersetzung einiger Steroide berechnet. Das Jeres-Verfahren ergibt reellere berechnete Werte fürn undEa. Die kinetische thermische Stabilität der einfachen funktioneilen Gruppen von Steroiden wurde miteinander verglichen und auf der Grundlage der Ea-Werte nach Jeres folgende Reihenfolge aufgestellt: 17β-OH>17-Oktyl>17-Ac-CHO>17-Keto; 3β-OH>3-Keto >3a-OH; 5a-H>5β-H>Δ⁵⁽⁶⁾>Δ⁴. Werte fürk, Z, ΔH^*, ΔS^* und ΔG^* wurden auf der Basis der Werte nach Jeres für die Temperaturen der grössten Zersetzungsgeschwindigkeit berechnet. ΔS^*-Werte tragen negatives Vorzeichen und deuten auf eine grosse Geordnetheit des Übergangszustandes hin. Wie erwartet waren Werte für ΔH^* und ΔG^* positiv.