Полифункциональные (co)полимеры 1-винил-1,2,4-триазола и нанокомпозиты на их основе

• Автор: Поздняков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Введение.

ГЛАВА 1. Полимеры 1винил1,2,4триазола и полимерные нанокомпозиты литературный обзор

1.1. Гомо и сополимеры 1винил1,2,4триазола

1.1.1. Синтез и сополимсрация 1 винил 1,2,4триазола

1.1.1.1. Методы синтеза 1 винил1,2,4триазола.

1.1.1.2. Г омополимеризация 1 винил1,2,4триазола.

1.1.1.3. Сополимеризация 1 винил1,2,4триазола

1.1.2. Физикохимические свойства сополи1 винил1,2,4триазолов

1.1.3. Перспективные области применения сополи1 винил1,2,4триазолов

1.2. Полимерные нанокомпозиты.

1.2.1. Методы получения полимерных нанокомпозитов с наночастицами металлов.

1.2.2. Физикохимические свойства полимерных нанокомпозитов и перспективные области их применения
1.2.2.1. Оптические свойства
1.2.2.2. Каталитические свойства
1.2.2.3. Биомедицинские свойства
ГЛАВА 2. Сополимеры 1винил1,2,4триазола и нанокомпозиты на их основе обсуждение результатов.
2.1. Радикальная сополимеризация 1 винил1,2,4триазола
2.1.1. Сополимеризация 1 винил1,2,4триазола с кротоновым альдегидом.
2.1.2. Сополимеризация 1винил1,2,4триазола с кротоновой кислотой.
2.1.3. Сополимеризация 1 винил1,2,4триазола с акриловой кислотой.
2.1.4. Сополимеризация Iвинил1,2,4триазола с Ыасолыо метакриловой кислоты.
2.2. Нанокомпозиты с наночастицами металлов в матрице поли1 винил
1,2,4триазола
2.2.1. Нанокомпозиты с наночастицами серебра в матрице поли1винил1,2,4триазола
2.2.1.1. Синтез нанокомпозитов с использованием в качестве восстановителей металла боргидрида натрия, глюкозы и формальдегида.
2.2.1.2. Синтез нанокомпозитов с наночастицами серебра в матрице поли1винил1,2,4триазола в растворах ДМСОДМФА.
2.2.2. Нанокомпозиты с наночастицами золота в матрице поли1винил1,2,4триазола.
2.2.3. Нанокомпозиты с биметаллическими наночастицами серебра и золота в матрице поли1 винил1,2,4триазола
2.3. Нанокомпозиты с наночастицами серебра в матрице сополимеров
2.3.1. анокомпозить с наночастицами серебра в матрице сополимеров 1 винил1,2,4триазол кротоновая кислота
2.3.2. Нанокомпозиты с наночастицами серебра в матрице сополимера 1винил1,2,4триазол Ыасоль метакриловой кислоты.
ГЛАВА 3. Пути практического использования сополимеров 1винил1,2,4триазола и нанокомиозитов на их основе.
3.1. Сорбционная активность сополимеров 1 винил1,2,4триазола с
акриловой кислотой.
3.2. Антимикробная активность нанокомпозитов с наночастицами
серебра в матрице поли1винил1,2,4триазола
3.3. Механизм бактерицидного действия нанокомпозита с наночастицами серебра в матрице поли1 винил1,2,4триазола.
3.4. Цитотокснческие и иммуномодулирующие свойства нанокомпозитов с наночастицами серебра в матрице поли1винил1,2,4триазола
3.5. Исследование острой токсичности и защитных противочумных
свойств
ГЛАВА 4. Экспериментальная часть.
4.1. Подготовка исходных соединений
4.2. Синтез и очистка мономеров
4.4. Синтез нанокомпозитов с наночастицами металлов в матрице гомо
и сополимеров 1винил1,2,4триазола.
4.5. Методы исследования
ВЫВОДЫ.
Список цитированной литературы


Г., Лопырев В. А. и Ермакова Т. Г. с сотрудниками. Выход ВТ составил . При изучении этой реакции авторами работы было отмечено, что увеличение количества катализатора не увеличивает выход ВТ, а повышение температуры реакции приводит к осмолению продукта. Замена диоксана на 1бутанол, глицерин, ПЭГ0, ПЭГ0 и триэтиленгликоль также не приводит к увеличению выхода. А использование в качестве катализатора однохлористой меди снижает выходы ВТ до . Рассмотренный выше метод прямого винилирования 1,2,4триазола удобен с точки зрения одностадийности и доступности исходных реагентов, однако, он требует высоких температур и начального давления ацетилена до атм, что влечет за собой как сложность аппаратного обеспечения процесса, так и его пожаро и взрывоопасность. Более того, для выделения продукта реакции требуется отгонка растворителя. В таком исполнении метод является скорее препаративным, а не технологичным. Интересные результаты были получены Ермаковой Т. Г. и др. Оригинальность подхода состоит в том, что реакцию прямого винилирования 1,2,4триазола ацетиленом проводили при атмосферном давлении, что, безусловно, повышает привлекательность метода с точки зрения технологичности. Реакция протекает в присутствии катализатора гидроксида калия или натрия при температуре С. В качестве растворителей используются соединения с температурой кипения выше, чем у ВТ, таких как сульфолан или триэтиленгликоль. Ацетилен подается в реакционную среду при атмосферном давлении непрерывно. ВТ, минуя стадию отгонки растворителя и вторичной очистки винилтриазола. Максимальный выход целевого соединения составляет при проведении реакции в течение часов. Увеличение продолжительности времени реакции, по сравнению с методом прямого винилирования 1,2,4триазола ацетиленом под давлением, компенсируется безопасностью процесса и возможностью его реализации в непрерывном режиме. На сегодняшний день рассмотренные методы являются основными для получения ВТ с выходами близкими к количественным. Реакцию проводили в замкнутом объеме с целью предотвращения выделения из зоны реакции образующегося ацетилена. В качестве катализатора использовали гидроксид калия также могут быть использованы гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, либо углекислый калий, температура 0 СС, продолжительность часа. Выход ВТ составил . Поскольку 1винил1,2,4триазол в своем составе содержит винильную группу, то для него характерны реакции полимеризации. Изучение процессов гомополимеризации 1винил1,2,4триазола нашло отражение в ряде работ 3, . В большинстве случаев полимеризацию проводят в условиях радикального инициирования в присутствии ДАК. Так в работе авторами была исследована кинетика радикальной полимеризации в различных растворителях вода, ДМФА, ДМАА методами дилатометрии, калориметрии и гравиметрии. Реакцию проводили при С, варьируя концентрацию инициатора ДАК МО1 3 2 мольл и ВТ 0. Независимо от природы растворителя кинетические кривые для всех используемых растворителей имеют 8образный характер . Величина индукционного периода не зависит от концентрации ВТ и обратно пропорциональна концентрации инициатора. Вероятно, это является следствием ингибирования процесса полимеризации следами кислорода, который с трудом удаляется из полярных растворителей. Скорость полимеризации ВТ и молекулярная масса ММ образующегося полимера в воде выше, чем в ДМФА и ДМАА. В диполярных растворителях скорости практически одинаковы. Авторы отмечают, что молекулярные массы образующегося ПВТ не зависят от концентрации инициатора. Характеристическая вязкость ПВТ, полученного в воде, в 3. ДМАА. Отмечено, что введение воды более 0. ДМФА и ДМАА увеличивает ММ полимера. Такое поведение авторы связывают с увеличением реакционной способности вследствие специфической сольватации ВТ и растущего макрорадикала водой . Характерной особенностью радикальной полимеризации ВТ является первый порядок скорости реакции по концентрации мономера. Порядок скорости реакции по концентрации инициатора увеличивается в ряду ДМААНДМФА от 1 до 0.