Синтез новых мономеров, полимеров и композитов на основе гуанидина и аминогуанидина 02. 00. 06 Высокомолекулярные соединения

*расчетныеданные; η - выход,%; Таким образом, на основе карбоната и бикарбоната Г(АГ) синтезированы новые биоцидные КИ(1-6), хорошо растворимые в спиртах, диметилсульфоксиде но, как и основные формы Г и АГ, плохо растворимые в Н2О. III.2. Синтез новых водорастворимых цвиттер-ионных мономеров виниловых кислот, содержащих катионы гуанидиния и его производных Плохая растворимость в Н2О, низкая стабильность Г, АГ и их производных послужили причинами синтеза их протонированныхводорастворимых катионотропных форм. Катион гуанидиния[С(NН2)3] (НГ - протонированная форма гуанидина) является прекрасным центром связывания карбоксилат- и др. анионов и может участвовать в создании различных биоцидных цвиттер-ионных делокализованных резонансных структур, т.к. устойчив в широком диапазоне рН, так, 4%-ные водные растворы (Н2N)2С=NН·НCl и (Н2N)2С=NН·0,5Н2СО3соответственно имеют значения рН = 6,4 и 11,2.Для синтеза водорастворимых солей общей формулы СН2=С(R)СОО–(НГ; НАГ; НКИ)использовались акриловая (АК) и метакриловая кислоты (МК). Катионотропныецвиттер-ионные структуры гуанидиния, аминогуанидиния и кетиминиевпредставлены на рис. 6 и 7. Рис.6 Рис.7 III.2.1. Синтез водорастворимых катионотропныхцвиттер-ионных мономеров гуанидиния, аминогуанидиния на основе АК и МК Схема 3 Предлагаемый нами (схема 3) одностадийныйпрепаративный способ получения СН2=С(Н/CH3)СОО–(НГ; НАГ), основан на замещении угольной кислоты (рКа1Н2СО3= 6,4) на акриловую (рКаСН2=С(Н)СООН= 4,25) или метакриловую (рКаСН2=С(СН3)СООН = 4,66). По сравнению с известным в литературе двухстадийным способом он имеет ряд преимуществ, т.к. в нем были исключены: 1) трудоемкая и огнеопасная стадия приготовления С2Н5ОNa; 2) длительное (>24 часов) выпадение и удаление Na2СО3 из абсолютного этанола; 3) необходимость очистки целевого продукта, т.к. СО2 и Н2О удаляется в ходе реакции с током азота.В работе были изучены зависимости η – f (С% масс, τчас, Т °С). Оптимальными условиями синтеза являются: концентрация С = 15-20% масс; Т =-5 ÷ +20˚С; время синтеза τ = 3 ч. В табл. 2, 4 представлены в качестве примера данные ЭА и физико-химические свойства МКАГ, подтверждающие его строение. III.2.2. Особенности синтеза водорастворимых катионотропных цвиттер-ионных мономеров кетиминия(1-6) на основе МК Прямым взаимодействием КИ(1-6) с МК одностадийным способом получены цвиттер-ионные мономеры СН2=С(СН3)СОО–(НКИ1-6) по схеме 4. При изучении зависимостей η – f (С% масс, τчас, Т °С) было установлено, что оптимальными условиями синтеза в С2Н5ОН являются: концентрация С = 0,3 моль/л; Т =+40˚С; время синтеза τ= 3 ч. Особо отметим, что растворимость в воде цвиттер-ионых мономеров кетиминия МККИ (1-6) существенно выше, чем у КИ(1-6), что очень важно для биоцидных соединений. В табл. 2-4 в качестве примеров представлены данные ЭА и основные физико-химические свойства МКАГ, МККИ-(2,5,6), подтверждающие их строение. Таблица 2. Данные элементного анализа, температура плавления Тпл°С, выход (η) и ИК-спектрысинтезированныхМКАГ, МККИ(2,5,6) Брутто-формулы Элементный анализ *Тпл°С η, % Данные ИК-спектров ν, см-1 C,% H,% N,% CI,% С5Н12N4О2 МКАГ 37,26 37,50* 7,71 7,50* 35,18 35,00* - 200 85 N–H(3450-3070); –С=N–(1680); –NH2(1625); –С=NH(540) С18Н18N4CI2О2 МККИ-2 55,34 54,96* 4,24 4,58* 13,92 14,25* 17,73 18,07* 146 82 N–H(3450-3070); –С=N–(1680); –NH2(1625); –С=NH(540); С21H24N4O4 МККИ-5 63,91 63,64* 6,27 6,06* 14,42 14,14* - 112 86 –С=N–(1680),–NH2(1625); – С=О(1655); Ph-O-Ph(1266), –С=NH(540) С22H28N8 О3 МККИ-6 58,15 58,41* 6,28 6,19* 24,35 24,78* - 153 84 С=N–(1680), –NH2(1625), Ph-O-Ph(1266), –С=NH (540) *Тпл– температура плавления образующихсяметакрилатов после термообработки Таблица 3. Данные ЯМР13С спектроскопии, ДК, КИ-5 и КИ-6 на основе АГ Соеди-нение Химический сдвиг, δ, м.д. 7С 1С 5С 5'С 4С 4'С 3С 3'С 8С 6'С 9С 6С 2С ДК - 26.55 116.97 - 126.88 - 132.70 - - - - 159.51 196.47 КИ-5 13.24 25.47 117.94 118.61 127.08 130.64 131.57 136.79 146.63 155.98 159.65 161.24 196.34 КИ-6 13.27 - - 119.39 - 130.76 - 135.50 146.36 154.16 159.48 - - Таблица 4.Данные ЯМР1Н - спектров для ДК, КИ-5, КИ-6, МК, МКАГ, МККИ-5 Соединение Химический сдвиг, δ, м.д. 1H 2′Н 3aH 3bH 4′H 4H 5′H 5H 7H NH *NH2 COOH ДК 2.57с - - - - 8.03д - 7.17д - - - - КИ-5 2.54с - - - 7.97д 7.87д 7.05д 2.24c 5.88 - КИ-6 - - - - 7.81д - 6.96д - 1.22c 5.49 - - МК - 1.83 5.56 5.96 - - - - - - - 12,31 МкАГ - 1.76 5.04 5.59 - - - - - 7.79 4.54 - МкКИ-5 - 1.77 5.06 5.62 7.97д 7.87д 7.02д 2.22c 8.14 - - В таблице 2: с – синглет, д – дублет; растворитель –ДМСО-d6;*NH2 = (−N−NH2) Для доказательства образования и последующих химических и структурных превращений синтезированных по схеме 4 соединений наиболее интересными ИК-, ЯМР13С и 1H - спектральными тестами сравнения являются характерные полосы поглощения в области 840-860 см-1 (неплоские деформационные колебания в узле СН2=С<), 1524–1555 см-1 (валентные колебания С=О связи в цвиттер-анионе −СОО−). Наличие сигналов 2′Н; 3aH; 3bH в спектре ЯМР1H у цвиттер-ионов и отсутствие сигнала 12,31м.д. (COOH) свидетельствует о его образовании; отсутствие сигналов ЯМР13С (1С,5С,4С,3С,6С,2С) и ЯМР1H (4′H; 4H; *NH2) уКИ-6 по сравнению с КИ-5указывает на образование второй кетиминовой связи. Полученные нами КИ(1-6) и цвиттер-ионы общей формулы СН2=С(R)СОО–(НГ; НАГ; НКИ)представляют собой перспективный ряд мономеров для получения полимерных материалов реакциями полимеризации и поликонденсации (в том числе insitu). Важно отметить, что эти материалы могут сохранять комплекс ценных свойств исходного водорастворимого цвиттер-ионного мономера после термообработки, являясь удобными носителями биологически активных веществ, способных к иммобилизации и пролонгированной деиммобилизации биоцидной составляющей.

Похожие:

	Рабочая программа составлена на основе Технология и переработка полимеров и композитов”, утвержденной решением Ученого совета инженерно-экологического факультета от 07....		Каучук Кремнийорганические высокомолекулярные соединения и их области получения
	Патентам и товарным знакам (19) И., Зубов Ю. А., Синевич Е. А., Чвалун С. Н., Иванчева Н. И., Смольянова О. В., Иванчев С. С., Бакеев Н. Ф. Структура и термодинамические...		Высокомолекулярные соединения учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,...
	Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... ...		Рабочая программа дисциплины (модуля) «Высокомолекулярные соединения» Рабочая программа составлена на основании фгос впо, в соответствии с целями (миссией) и задачами ооп впо и учебного плана по направлению...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100 Химия...		Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... Целью освоения дисциплины «Синтез и свойства водорастворимых полимеров» является формирование у обучающихся компетенций, связанных...
	Российской федерации гоу впо «Саратовский государственный университет... Дисциплина «Природные полисахариды и их производные» ( дв2) является вариативной профильной дисциплиной профессионального (специального)...		Домашнее задание по химии ноябрь –декабрь 2013 г. Учитель Леонова Н. А Рефераты на выбор: «Соединения щелочных и щелочно-земельных металлов и их применение», «Соединения алюминия, их применение», «Соединения...
	Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные... Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)		Реферат. Что такое карбонильные соединения «Соединения, в которых карбонильная группа соединена с двумя радикалами, называют кетонами. Соединения, где карбонильная группа соединена...
	На соискание квалификации инженер Автоматизация вспомогательной котельной установки производства мономеров ООО «Томскнефтехим»		Решение задач Элементы I и II главных подгрупп. Природные соединения берил­лия, магния и кальция. Хими­че­ские соединения кальция
	Решение задач Элементы I и II главных подгрупп. Природные соединения берил­лия, магния и кальция. Хими­че­ские соединения кальция		Реферат о-алкилирование олефинами Процессы алкилирования часто являются промежуточными стадиями в производстве мономеров, моющих веществ и т д