Введение к работе
—т.;-;—-
Актуальность проблемы. Химия элементоорганнческих полимеров выделилась как самостоятельная ветвь науки об элементоорганичес-ких соединениях с большими макромолекулами и высокой молекулярной массой (fM) лишь в последнее сорокалетие. Для этой области химии характерно быстрое развитие, что связано с наличием у элементоор-ганических полимеров ценных свойств, делающих их незаменимыми на практике. Такими ценными свойствами являются, например, высокая термостойкость и негорючесть, характерная для ряда элементоорга-нических полимеров. Именно у элекентосодзржгщих полимеров особенно часто встречаются специфические свойства, вследствие чего эти высокомолекулярные соединения интересны не только как традиционные материалы, но превде всего как вещества, обладающие комплексом нетрадиционных свойств, в связи с чем они находят самое широкое применение в ряде областей современной техники.
Одним из важнейших направлений развития химии элементоорга-нических полимеров является разработка способов включения атомов различных элементов периодической системы в состав-макромолекул для получения новых полимерных материалов. Число элементов таблицы Менделеева, используемых для этой цели, с каздьм годом возрастает. В настоящее время из 87 цепеобразунцих элементов уже 78 применены для синтеза высокомолекулярных соединений.
Большое внимание исследователей привлекают германийорганичес-кие полимеры своим широким спектром свойств. К настоящему времени, благодаря интенсивному развитию химии германийоргакических соединений и разработке удобных методов их синтеза (что позволило получить и исследовать германийсодержащие мономеры разнообразных типов и полимеры на их основе) накоплен обширный экспериментальный материал. Исследования, проводимые в этом направлении в последние
года, подтвердили перспективность германий содержащих полимеров не только как конструкционных материалов, но прежде всего в качестве полимеров с нетрадиционными свойствами - фоторезисты, термо- и фотостабилизаторы, разделительные мембраны, катализаторы в различных каталитических процессах и т.д. Кроме того, с позиции фундаментальной химии, представляет особый интерес изучение строения макромолекулярных цепочек этих полимеров, а также исследование активности связей Ge-C, включенных в полимерную цепь.
Цель работы; Изучение состава, строения и свойств полимерных соединений, образующихся при поликонденсации перфторфенильных про изводных германия. Выбор условий поликонденсации. Выяснение влияния условий конденсации, состава и строения исходного германийор-ганического соединения на свойства образующегося полимера. Поиск иных пентафторфзнильшх соединений, способных вступать в реакцию поликонденсации подобно производным германия. Поиск областей прак тического-использования полученных полимерных материалов.
Научная новизна. Открыт одностадийный способ синтеза звездчато-взрывных полимеров, заключающийся в формировании анионного центра на атоме германия в перфторфенилгерманах. Показано, что процесс образования полимера относится к реакциям неравновесной поликонденсаций.
Установлено, что соединения ряда (CgF5)3CeX, где X = Н, галоген, металлоорганический заместитель Ш-, в присутствии оснований Льюиса в среде донорных растворителей образуют германийорга-нический полимер принципиально нового типа. Полимер характеризуется сферической формой макромолекул и звездчато-взрывной тополо гией макроцепей. Установлено его строение и свойства. Синтезирован аналогичный оловоорганический полимер.
Выделен и охарактеризован новый гермпнийорганический полимер .сетчатой структуры с перфторфенильными за-, жителями у ато-
мов германия.
Исследованы реакции нуклеофильного замещения пара-атомов фтора CgFg-колец в пентафторфенильных производных германия. В процессе работы синтезирован и охарактеризован новый германий-органический "мономер" - пентакис(пентафторфенил)дигерман (06F5)3Oe-e{06F5)2H.
Практическая ценность работы состоит в том, что разработаны удобные методы одностадийного синтеза нового звездчато-взрыЕного полимера - перфорированного полифениленгермана (ПФГ) и перфтор-полифениленполигермана - полимера сетчатой структуры (СПФГ), которые отличаются высокой термической устойчивостью.
В процессе исследования разработана стратегия и тактика синтеза ПФГ с заданным значением Ш.
Показана эффективность ПФГ при использовании его в качестве антифрикационной присадки к смазочным маслам, а также в качестве стабилизатора термоокислительной деструкции известных термостойких полимеров.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на VII Европейской конференции по металлоорганической химии (Толедо, 1987), I Индийско-советском симпозиуме по металлоорганической химии (Джайпур, 1988), IV (Казань, 1988) и V (Рига, 1991) Всесоюзных конференциях по металлоорганической химии, Всесоюзном школе-семинаре по металлсюрганическим соединениям и полимеризационно-му катализу (Звенигород, 1938).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей и тезисы 5 докладов, получено авторское свидетельство.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, гіііеодор и списка литературы. В первой части литературного обзора (глава I) приведены данные о германийорганических полімерах и их классификация; вторая часть обзора (глава II) пос-
вящена новому топологическому классу полимеров - звездчато-взрын вым полимерам с макромолекулами сферической формы. Третья глава содержит обсуждение полученных результатов. В главе IV приведено описание использованных методик и типовых опытов.
диссертация изложена на 194 стр. машинописного текста, иллюстрирована 15 рисунками и 5 таблицами. Библиография включает 294 ссылки.