Синтез и исследование полимеров с разветвленными боковыми заместителями на основе природных аминокислот

• Автор: Алябьева, Виктория Петровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Известны и хорошо изучены линейный и разветвленный полилизин, полимеры с фрагментами лизина в боковой цепи, а также дендримеры, построенные из его молекул, несущие большое количество аминогрупп на периферии 6. Природные ами поди карбоновые кислоты аспарагиновая и глутаминовая позволяют создавать разветвленные структуры, которые в отличие от лизиновых несут периферические карбоксильные группы. Однако синтезу и исследованию полимеров с такими заместителями посвящено сравнительно небольшое количество публикаций. Целью данной работы является создание подходов к синтезу разветвленных в том числе дендронизованных полимеров с различными основными цепями, несущих заместители на основе Ьаспарагиновой кислоты и установление влияния структурных элементов на физикохимические свойства полимеров и конформационные свойства их макромолекул. Таким образом, объектами исследования являлись полимеры разветвленного строения, построенные как из аминокислотных фрагментов в комбинации со звеньями виниловых мономеров, так и исключительно из аминокислотных фрагментов. Общим признаком полимеров являлось наличие в каждом мономерном повторяющемся звене заместителя, состоящего из одного или нескольких остатков Ьаспараги новой кислоты. Методы исследования. Для исследования полимеров с разветвленными заместителями мы сочетали физикохимические методы, применяемые в органической химии, такие как элементный анализ, ИК, Н1 ЯМР, УФ спектроскопию, и методы, обычно используемые в химии полимеров. Для определения молекулярных масс и полидисперсности образцов использовали вискозиметрию, методы динамического светорассеяния, ГПХ, МАЬТОРтмассспектромстрию. Для исследования вторичной структуры макромолекул, свойств полимеров в растворе и твердом теле привлекали методы ПОМ, ДОК, диэлектрической релаксации, кругового дихроизма, ДЛП в потоке, равновесного и неравновесного ЭДЛ. Научная новизна. Синтез осуществлен радикальной полимеризацией мономера, в котором дендрон отделен от полимеризующсйся группы жестким бензамидным спейсером, а в качестве периферических фрагментов дендрона использованы гексиловые эфиры аспарагиновой кислоты. Предложенный в работе способ синтеза разветвленных полимеров, основная и боковая цепи которых построены исключительно из остатков природных аминоди карбоновых кислот, методом полимеризации карбоксиангидридов является первым примером прямого получения таких объектов из сложных мономеров, уже имеющих заместитель другую аминокислоту. Следует отметить, что единственным методом синтеза полиаминокислот, несущих в боковой цепи остаток другой аминокислоты, до сих пор являлись полимераналогичные превращения эфиров полиаминокислот . Впервые радикальной гомополимеризацией получены и исследованы амфифильные полимеры с основной полиакриловой либо полиаглутаминовой цепью и боковыми заместителями на основе аспарагиновой кислоты. Их макромолекулы несут в каждом мономерном звене ионогенную группу и длинный алифатический радикал. Данный способ, в отличие от сополимеризации мономеров, несущих ионогенные и алифатические фрагменты, а также полимераналогичных превращений предварительно синтезированной поликислоты, позволяет получать регулярные полимеры. Кроме того, разработанный способ позволяет увеличить долю звеньев несущих длинные алифатические фрагменты, выше обычно достижимых . Практическая значимость. Разработанные в работе подходы к синтезу разветвленных макромолекул, частично или полностью построенных из остатков природных аминокислот, могут быть использованы для направленного получения сложных систем с заданными свойствами. В работе получена информация о взаимосвязи между природой основной цепи, наличием и природой спейсера, типом периферических групп и способностью мономеров к полимеризации, а также между физикохимическими свойствами полимеров и конформацией их макромолекул. Личный вклад автора состоит в активном участии в формулировке цели, задач и выводов данной работы, в непосредственном получении экспериментальных данных, вошедших в текст диссертации, выработке методологии исследования и интерпретации полученных результатов.