Самосборка циклодекстринов и нанотрубок на их основе в присутствии железа

• Автор: Спиридонов, Василий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список СОКРАЩЕНИЙ

Введение.

Литературный обзор

Молекулярные ожерелья.

1. Комплексы включения циклодекстринов с полимерами.

1.1. Молекулярные ожерелья на основе полиэтиленоксида.

1.1.1. ссЦД полиэтилен оксид.

1.1.2. уЦЦ полиэтилен оксид.

1.2 Молекулярные ожерелья на основе полипропиленоксида

1.2.1 ЦЦЦ полипротиеноксид

1.2.2 уЦЦ полипропилен оксид
1.3. Молекулярные ожерелья на основе диблок
сополимеров ОЭ и ОП.
Нанотрубки на основе циклодекстринов
Нековалентные колончатые структуры на основе циклодекстринов.
Обнаружение нековалентных структур
Косвенные методы обнаружения ассоциации циклодекстринов.
Методы синтеза твердофазных нековалентных структур на основе циклодекстринов.
НЛНОЧЛСТИЦЫ МЕТАЛЛОВ И ЦИКЛОДЕКСТРИНЫ
1. Физические методы синтеза железосодержащих наночастиц.
1.1. Конденсационные методы
1.2. Метол нанодиспергирования.
2. Химический синтез магнитных наночастиц железа.
2.1. Термолиз железосодержащих соединений
2.2. Разложение железосодержащих соединений под
действием ультразвука
2.3. Восстановление железосодержащих соединений
2.4. Синтез наночастиц на границе раздела газовой и жидкой фаз
3. Физические методы определения состава и
размеров железосодержащих наночастиц.
3.1. Метод туннельной электронной микроскопии
3.2. Метод мссбауэровской спектроскопии.
3.3. Магнитные методы исследования магнитных
железосодержащих наночастиц
4. Способы капсулирования наночастиц.
4.1. Циклодекстрины как стабилизаторы наночастиц металлов
4.1.1. Стабилизация наночастиц железа
4.1.2. Стабилизация наночастиц других металлов.
Экспериментальная часть
Использованные соединения
Синтез комплекса рЦД с проксанолом.
Синтез дигидроксипропилЭциклодекстрина
Гельпрониклющая хроматография.
ЯМРСПЕКТРОСКОПИЯ
Метод спектрофотометрического титрования.
Динамическое светорассеяние
Синтез молекулярных трубок суспензии
Синтез и выделение аддуктов рЦДМТ с железом.
1. Синтез адцуктл с Рс3СО,НЕЫ в качестве
ПРЕКУРСОРА ЖЕЛЕЗА.
2. СИНТЕЗ АДДУКТА с Ре4 В КАЧЕСТВЕ ПРЕКУРСОРА ЖЕЛЕЗА.
Синтез и выделение аддуктов ГПр ЦЦ с железом.
Диализ.
Метод МАЬИТОР
ИКспектроскопия.
Определение содержания железа
Изучение гидродинамических характеристик рЦДМТ и аддуктов.
Исследования методом просвечивающей электронной
МИКРОСКОПИИ ТЭМ
Рентгенофазовый анализ.
Исследования методом электронного парамагнитного резонанса
Обсуждение результатов.
Обнаружение самоорганизации циклодекстринов.
1. Теоретический анализ данных спектрофото
МЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ ЦД ЛИГАНДАМИ.
2. Ассоциация ЦД и их производных.
Магнитные нлнокомпозиты на основе Рциклодекстрин
СОДЕРЖАЩИХ НАНОТРУБОК И НАНОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА
НАИОЧАСТИЦЫ НА ОСНОВЕ АДДУКТА ГИДРОКСИПРОПИЛрЦИКЛОДЕКСИРИНА И ЖЕЛЕЗА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Благодаря своему строению они способны к образованию комплексов включения с широким кругом органических и неорганических соединений. Образование комплексов включения может изменять как физические, так и химические свойства включаемых молекул, что наряду с теоретическим моделирование процессов молекулярного распознавания представляет также практический интерес новые технологии разделения веществ, доставки лекарственных веществ. Для количественного описания взаимодействия с лигандами очень важно знание термодинамических свойств ЦД и их состояния в растворах. Наряду с выяснением способа самоорганизации ЦД в водных растворах представляло интерес изучение смешанных нековалентных структур, состоящих из ЦД или их производных и наночастиц металла. Явление самоорганизации широко используется при модификации металлических наночастиц монослоями, состоящими из органических молекул, что является плодотворной и бурно развивающейся областью исследований в современной химии. Полученные таким путем материалы сочетают в себе свойства неорганического ядра электрические, магнитные или каталитические со свойствами органического поверхностного слоя гидрофобногидрофильные, диэлектрические. Стабилизация металлических наночастиц, проявляющаяся, например, в их устойчивости к окислению, достигается благодаря тому, что при включении в состав нанокомпозитов происходит их полное или частичное покрытие органическими молекулами. Представляемая работа направлена на использование методов супрамолскулярной химии и самоорганизации полимерных систем для синтеза водорастворимых магнитных аддуктов на основе производных ЦД и наночастиц железа. Примером успешного использования линейных циклических наноструктур является синтез уникальных нанокомпозитов на основе углеродных нанотрубок с включенными в них нанопроволоками металлов. В настоящей работе в качестве базовых элементов для создания молекулстабилизаторов нами выбраны молекулярные нанотрубки на основе рциклодекстрина рЦДМТ, структура которых позволяет предположить возможность включения наночастиц металлов. Наряду с высокомолекулярными ЦД был также использован гидроксипропилРциклодекстрин ГПРЦД. Доступность и высокая растворимость ГПрЦД в воде делает этот объект привлекательным для создания стабилизаторов наночастиц металлов. На примере этих систем может быть показано, как механизм самосборки ианокомпозитов зависит от структуры органического компонента. Наличие в молекулах циклодекстринов внутренней гидрофобной полости обуславливает их способность образовывать соединения включения ииклюзионные комплексы. Комплсксообразование происходит таким образом, что в полость ЦД хозяина включается молекула другого вещества гостя с образованием нековалентного ассоциата. Для эффективного образования стабильных инклюзиониых комплексов необходимо, чтобы молекула гостя или е фрагмент геометрически соответствовала внутренней полости ЦД комплементарность. Включнные молекулы ориентируются так, чтобы достичь максимального контакта между гидрофобной частью гостя и неполярной полостью хозяина. Гидрофильная часть молекулы гостя, насколько возможно, остатся вне полости, обеспечивая максимальный контакт с растворителем и гидроксильными группами циклодскстрина. Движущими силами комилсксообразования являются гидрофобные, вандерваальсовы взаимодействия, а также водородные связи, возникающие между молекулами ЦД 1. Комплексы включения циклодекстринов с полимерами. Впервые комплексы включения между циклодекстрииами и полимерами были получены японскими учными под руководством А. Харады. В настоящее время изучено большое количество подобных комплексов 26. Исследователями было высказано предположение, что в данном случае происходит самоорганизация инклюзионного комплекса, в котором молекулы ЦД нанизаны на полимерную цепь. Эти соединения получили название молекулярных ожерелий. В настоящее время детально изучены десятки комплексов ЦДполнмср. В данном обзоре будут подробно рассмогреиы комплексы включения, где в качестве гостей фигурируют полиалкилсноксиды.