Синтез полианилинсодержащих сорбентов для выделения и очистки нуклеиновых кислот и белков

• Автор: Ягудаева, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06, 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 85 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Глава 1. Полианилин как модификатор поверхности при получении композиционного сорбента.

1.1. Формы полианилина и их взаимопревращение.

1.2. Исследование механизма полимеризации анилина.

1.2.1. Химическая полимеризация анилина.

1.2.2. Электрохимическая полимеризация анилина.

1.3. Влияние условий полимеризации на структуру полианилина

1.4. Влияние условий протонирования полианилинового основания на

свойства и структуру образующейся эмеральдиновой соли

1.5. Изменение структуры полианилина при воздействии абсорбированной воды.
1.6. Образование тонких пленок полианилина на различных твердых
носителях
1.7. Дисперсии полианилина.
Глава 2. Композиционные полимерсодержащие сорбенты для выделения
и очистки биополимеров.
2.1. Особенности хроматографии биополимеров
2.2. Преимущества использования композиционных полимерсодержащих сорбентов.
2.3. Пористые стекла как основа для получения композиционных
сорбентов
2.4. Способы получения композиционных сорбентов
Глава 3. Хроматографические методы разделения биополимеров.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Исходные вещества, реагенты, материалы.
Аппаратура..
Методы исследования
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 1. Получение полианилннсодержащих сорбентов на основе различных носителей
1.1. Определение оптимального состава реакционной смеси при полимеризации анилина в отсутствии носителей.
1.2. Влияние поверхности носителей на полимеризацию анилина,
выбор носителя для получения композиционного сорбента
1.3. Выбор оптимальных условий для получения полиаишшнсодержащего
сорбента на основе объемнопористого кремнезема
Глава 2. Изучение свойств полученного полианилинсодержащего сорбеггга,
полученного на основе объемнопористого кремнезема.
2.1. Структурные характеристики полианилинсодержащего сорбента
на основе объем нопор истого кремнезема.
2.2. Изучение сорбционных свойств полианилинсодержащего сорбента на основе объемнопористого кремнезема
Глава 3. Применение полианилинсодержащего сорбента на основе объемнопористого кремнезема для выделения нуклеиновых кислот.
Глава 4. Применение полианилинсодержащего сорбента на основе кремнезема для высокоэффективной жидкостной хроматографии белков.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Работа является частью структурнофункциональных исследований новых сорбентов, проводимых в лаборатории Полимеры для биологии института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю. А.Овчинникова РАН. Цель работы состоит в получение новых полианилинсодержащих сорбентов на основе пористых носителей для разделения сложных смесей биополимеров. Литературный обзор посвящен рассмотрению работ, в которых изучаются свойства полианилина, позволяющие использовать его в качестве полимерного модификатора при получении композиционных сорбентов. Объясняются возможные механизмы полимеризации анилина, влияние условий проведения полимеризации и условий допирования на структуру и свойства получаемого полимера. Обзор публикации позволяет оценить преимущества полимерсодержащих модифицированных сорбентов для выделения и очистки биополимеров. Глава 1. КОМПОЗИЦИОННОГО СОРБЕНТА В нашей работе для модификации кремнезема мы использовали полианилин, поскольку полианилин образует тонкие сплошные пленки на поверхности различных носителей 1. Известно, что полианилин обладает способностью сорбировать заряженные низкомолскулярные соединения, в частности ионы металлов 2. В макромолекуле полианилина имеются как гидрофобные участки, так и сорбционные центры нонообменного типа, обеспечивающие высокую селективность и возможность обратимой сорбции заряженных молекул на полнанилиновой поверхности. Кроме того, полианилин является рНчувствительным или, иначе говоря, Бтапполимером, так как при изменении среды изменяет свою структуру 3. Исследования БгпаПполимеров относятся к передовым направлениям современной наукн. Под умными полимерами обычно понимают полимерные материалы, изменяющие структуру в ответ на небольшие изменения условий окружающей среды температура, , ионная сила, электрическое поле. Практическое значение БшаПполимеров необычайно широко и разнообразно. Они могут существенно изменить ряд технологических процессов. БшаПполимеры иногда называют материалами XXI века 4. Большой интерес к тонким пленкам из полианилина возник после описания А. Ф.Дназом А. Баг электрополимеризации иона анилиниума 5. Термин полианилии применим к классу полимеров, состоящих из более чем повторяющихся единиц, общая формула которого представлена на рис. Полианилин ШИ является электрохромиым полимером, так как каждому окисленному состоянию соответствует определенный оптический спектр поглощения и, следовательно, все формы полианилина поразному окрашены 5. Полианилин может существовать в форме основания или соли рис. Лейкоэмеральдин полностью восстановленный полианнлин у1, цвет желтый. Его бензольные кольца разделяются аминными участками. Эмсральдин частично окисленный полианилин у0,5, цвет синий. Протопированные анилиновые субъединицы в таком эмеральдине существуют в хинольном состоянии, остальные сохраняют бензольную конфигурацию три бензольных кольца на одно хинольнос. Пернмгрянилин полностью окисленный полианилин у0, цвет фиолетовый. В его структуре половина колец находится в бензольной форме, в то время как другая половина в хинольной. Все атомы азота в пернигранилине находятся в иминной форме. В форме основания полианилин является электрическим изолятором. При уменьшении эмеральдиновое основание ЭО переходит в форму эмеральдиновой соли ЭС зеленого цвета . Такой полианилин является электрическим проводником. При допировании эмеральдина протонными кислотами, анноны кислоты одновременно проникают в полимер, нейтрализуя положительный заряд полимерных цепей. Этот окислительный процесс, сопровождающийся отводом электронов из системы тссвязи эмеральдина, приводит к внедрению электрического заряда в полимерную матрицу и ее трансформацию в органический проводник с проводимостью около 3 См см1 6. При этом, как полагают, происходит структурная перестройка макромолекулы с образованием поляронной решетки. Эта форма ПАНИ парамагнитна и наблюдаемый сигнал ЭПР связан с образованием поляронов. Полнэмеральдиновая соль является единственной устойчивой протонированной формой ПАНИ 8. Пернигранилииовая соль Рис. Цикл окисления и восстановления полианилина.