Термодинамика адсорбции паров органических соединений фосфорорганическими дендримерами

• Автор: Герасимов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Структурные особенности дендримеров.

1.1.1. Методики синтеза.

1.1.2. Физические свойства

1.2. Свойства дендримеров как рецепторов.

1.2.1. Инкапсуляция растворителя молекулами дендримеров.

1.2.2. Инкапсуляция молекул гостя. Дендритные коробки.

1.2.3. Распознавание на основе гидрофобного взаимодействия

1.2.4. Распознавание за счет водородного связывания.

1.2.5. Дендримеры как рабочее покрытие в сенсорах. Сорбция из паровой фазы
1.3. Применение фосфорорганических дендримеров
1.4. Неорганические цеолиты строение и сорбционные свойства.
1.5. Влияние модификации и гидратации цеолитовых молекулярных сит на их сорбционные свойства
1.6. Дендримеры как органические цеолиты.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Объекты исследования
2.2. Методика определения сенсорных откликов.
2.3. Изучение морфологии тонких пленок дендримеров с помощью атомносиловой микроскопии АСМ
2.4. Изучение процесса десорбции методом ИКмикроспектроскопии
2.5. Методика проведения ТГДСКМС анализа.
2.6. Методика определения изотермы сорбции на дендримере
2.7. Методика модификации цсолитового молекулярного сита.
2.8. Методика подготовки образцов исходного и модифицированного цеолитовых молекулярных сит для измерения изотерм сорбции
2.9. Методика определения изотерм сорбции паров органических соединений.
2 Определение предельных коэффициентов активности органических
соединений в толуоле
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Рецепторные свойства тонких пленок фосфорорганических дендримеров по отношению к парообразным органическим соединениям и воде.
3.1.1. Результаты анализа рецепторных свойств тонких пленок дендримеров
3.1.2. Влияние гидратации на рецепторные свойства тонких пленок дендримеров
3.1.3. Влияние размера молекулы дендримера на его рецепторные свойства.
3.1.4. Молекулярное распознавание индивидуалы них паров гостей с помощью фосфорорганического дендримера.
3.2. Морфология тонких пленок дендримеров по данным атомносиловой микроскопии
3.3. Обратимость связывания гостей дендримерами. Методика регенерации сенсорного покрытия
3.4. Термические свойства порошков дендримеров и их насыщенных комплексов
3.5. Соотношение структурасвойство для фосфорорганического дендримера
3.6. Сорбционные свойства цеолитового молекулярного сита.
3.7. Влияние модификации и гидратации на сорбционные характеристики минерального сорбента.
3.8. Сопоставление рецепторных свойств дендримера и цеолитового молекулярного сита
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В., осуществлявшим руководство исследованием и принимавшим участие в обсуждении результатов и написании статей и тезисов, доц. Зиганшиным М. А., проф. Бреус И. П. и проф. Коваленко В. И., принимавшими участие в обсуждении результатов и написании статей. Проф. Каминаде А. М. и проф. Мажорал Ж. П. предоставили образцы дендримеров. К.х. Вандюков А. Е. выполнил ИКм икроспектроскопический анализ топких пленок дендримеров. К.х. Захарычев Д. В. и к. Хаяров А. П. участвовали в изготовлении сенсорного устройства типа кварцевых микровесов. К.х. Зиганшина С. А. провела изучение морфологии тонких пленок фосфорорганических дендримеров с помощью атомносиловой микроскопии. Автор выражает им искреннюю благодарность за внимание к работе и поддержку проводимых исследований. Под руководством автора выполнены курсовая и дипломная работы Галялтдинова Ш. ГЛАВА 1. В данной главе собраны и систематизированы современные литературные данные о процессах связывания органических соединений с участием дендримеров и цеолитов. В разделе 1. Особенности молекулярной структуры дендримеров, определяющие их рецепторные свойства при связывании органических молекул, рассмотрены в разделе 1. Особое внимание уделено использованию дендримеров в качестве рабочих веществ в сенсорах. В разделе 1. Разделы 1. ПАВ и гидратации на их сорбционные характеристики. В разделе 1. Для выявления структурных особенностей дендримеров как объектов исследования настоящей диссертационной работы необходимо определить место этих макромолекул в современной химии полимеров. Синтетические полимеры могут быть разделены на 4 основные группы линейные, сшитые, разветвленные и имеющие древовидную структуру 1. Первые три класса уже достаточно хорошо изучены 24. Древовидные полимеры образуют новую группу макромолекул и представляют большой интерес как наноматсриалы на протяжении последних двух десятилетий 5. Эти полимеры характеризуются разветвленной каскадной структурой, получаемой из полифункциональных мономеров под определенным контролем условий полимеризации. Древовидные полимеры подразделяют на три основные категории в зависимости от их строения Рис. Это дендримеры, сверхразветвленные полимеры и привитые древовидные полимеры. Рисунок 2 Химический граф б и стилизованное изображение макромолекулы дендримера а. I ядро, С генерации или поколения ветвлений А, В. С дендроны, терминальные концевые функциональные группы 6. Наибольший интерес для исследователей представляют дендримеры Рис. Слово дендример образовано от греческих слов бепбп похожий на ветку дерева и тегоБ часть чеголибо, и было использовано Томалиа ТотаНа около лет назад в первой работе, посвященной полиамидоаминным РАМАМ дендримерам 7. Широта использования и свойств дендримеров наглядно представлена на Рис. Большинство отмеченных свойств будут охарактеризованы в ходе анализа литературных данных, т. Рисунок 3 Схематическое изображение свойств дендримеров и их использования
1. Различают две основные методики синтеза дендримеров дивергентную и конвергентную. При проведении дивергентного синтеза дендримеры получают последовательно от небольшого полифункционального ядра посредством повторения последовательности реакций, что позволяет строить одно поколение дендримеров за другим Рис. При конвергентном методе идет сборка дендронов с использованием реакционной способности функциональных групп ядра Рис. У С
Рисунок 4 Схема дивергентного а и конвергентного б синтезов дендримеров. В последние годы количество синтезированных дендримеров неуклонно растет, но, несмотря на это, наиболее изученными остаются четыре дендримерных семейства . Это арборолы, синтезированные Ньюкомом укоте, полиамидоаминные дендримеры РАМАМ, синтезированные Томалиа, полиэфирарильные дендримеры, синтезированные Фрсчстом РгсЬеО и полипропилениминные дендримеры РР, синтезированные Мейером Меуег Рис. Несмотря на доступность различных методик для синтеза наноструктур дендронов и дендримеров, возможности создания объектов с размерами больше чем нм имеют ряд недостатков . Вопервых, необходимость проведения большого количества синтетических стадий для получения дендримеров высших поколений.