Введение к работе
Актуальность работы. Полимерные макромолекулы, имеющие высокоразветвлённое строение, обладают набором свойств, существенно отличающих их от линейных аналогов. В последние годы интенсивно исследуются гиперразветвлённые азотсодержащие олигомеры, обладающие высокой растворимостью, низкой вязкостью, биодеградируемостью, малой токсичностью, выраженными комплексообразующими свойствами и совместимостью со многими биосубстратами. Благодаря этому они находят широкое применение в таких областях как производство новых полимерных материалов, биоинженерия, медицина и фармация. Однако . получение подобных ЗО-структур сопряжено с синтетическими трудностями и высокой стоимостью получаемых продуктов.
Поэтому актуальным является синтез новых гиперразветвлённых олигомеров, имеющих в терминальном положении азотсодержащие фрагменты, на базе промышленно доступных гиперразветвлённых полиэфирополиолов серии «Boltorn 11». Такие структуры могут обладать выраженной биологической активностью, выступать в качестве носителей лекарственных препаратов, генного материала (ДНК, РНК) и лигандов в металлокомплексах. Следует отметить, что информация о гиперразветвлённых полимерметаллических комплексах очень ограничена. При этом металлополимеры имеют высокую технологическую значимость, т.к. могут быть использованы в создании биоподобных структур, биологически активных веществ, разработке высокоэффективных сорбентов для извлечения редких и благородных металлов из промышленных сточных вод, высокоэффективных гомогенных и гетерогенных полимерных катализаторов, полупроводников, мембран. Поэтому синтез и изучение физико-химических свойств и закономерностей образования новых сложных металлополимерных соединений, в частности содержащих ионы биофильных металлов, актуально.
Целью работы является разработка методов синтеза гиперразветвлённых аминомодифицированных полиэфиров и металлополимерных комплексов меди(П), оценка их физико-химических характеристик, параметров комплексообразования и биохимической активности.
Научная новизна. Впервые проведены реакции гиперразветвлённых
полиэфирополиолов Во1(оп1-Н20 с 3-амикопропилтриэтоксисиланом и N-(2-
аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксиснланом, в результате которых
синтезированы и охарактеризованы новые аминопроизводные полиэфиров.
Предложен способ аминомодификации гиперразветвлённого
полиэфирополиола, включающий на первой стадии получение акрилатного производного, а на второй - присоединение азотсодержащих реагантов (диэтиламина, морфолина, этилендиамина, ЧМ-диметилпропандиамина-І.З, дифенил-4,4'-диаминометана). Впервые синтезированы металлополимерные комплексы меди (II) с гиперразветвлёнными полиэфирополиаминами;
комплексы охарактеризованы методами элементного анализа, ИК-, УФ-спектроскопии, ЭПР, оценена их термическая устойчивость. Предложены варианты строения координационного узла Cu(II) в синтезированных полиядерных металлокомплексах, выявлены факторы, определяющие состав и устойчивость комплексов в растворах.
Впервые оценена фунгицидная и фунгистатическая активность на культурах Candida и аитипротеиназная активность по отношению к секреторной аспарагиновой протеиназе Candida albicans. Определена цитотоксичность синтезированных аминопроизводных гиперразветвлённых полиэфиров и их металлокомплексов меди(И). Впервые показано, что гиперразветвлённые пблиэфирополиамины способны связывать ДНК, установлены факторы, влияющие на формирование комплексов с ДНК.
Практическая значимость. Разработаны технологически значимые методы аминофункционализации гиперразветвлённых полиэфирополиолов.
Обоснована и доказана перспективность использования гиперразветвлённых полиэфирополиаминов и их комплексов меди(П) в качестве основы для антимикотических препаратов и полимерных носителей генетического материала.
Личный вклад автора заключается в разработке методов синтеза новых гиперразветвлённых полиэфирополиаминов, идентификации полученных соединений, установлении их структуры, исследовании комплексообразующей способности и биологической активности. Большая часть экспериментальных результатов получены автором лично или при его непосредственном участии.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на XXIV Международной Чугаевской конференции по координационной химии (г. Суздаль, 2011); XVII, XVIII Всероссийских конференциях «Структура и динамика молекулярных систем» (г. Йошкар-Ола, 2010, 2011); IX, XI Научных конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета «Материалы и технологии XXI века» (г. Казань, 2009, 2011); IV Международной конференции-школы по химии и физикохимии олигомеров «Олиго-2011» (г. Казань, 2011); XI Международной конференции'«Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах» (г. Иваново, 2011), III Всероссийском симпозиуме «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» (г. Краснодар, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ. Из них 3 статьи в журналах, включенных в Перечень ВАК РФ, и 12 тезисов докладов на Всероссийских и Международных конференциях.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на і страницах, содержит " таблиц,ЧЪрисункА.,2Ч схемы и Щ библиографическую ссылку. Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов, списка литературы и приложения.
Работа выполнена на кафедре технология переработки полимеров и композиционных материалов ФГБОУ ВПО «КНИТУ». Исследования поддержаны грантом Инвестиционного-венчурного фонда Республики Татарстан в рамках конкурса «Пятьдесят лучших инновационных идей для Республики Татарстан» проект 01-92-СИ.
Автор выражает благодарность за научное консультирование и обсуждение полученных результатов доценту кафедры неорганической химии Химического института им. А.М.Бутлерова КФУ, кандидату химических наук М.П. Кутыревой.
