Введение к работе
Актуальность теин. В настоящее время материалы полиуретаноЕОй (ПУ) природы является одним иэ наиболее интересных и перспективных классов полимеров, применяемых в различных областях техники, медицины и биотехнологии. Широкие возможности в варьировании физико-химических свойств ПУ благодаря многообразии реакций изоцианатов, пх высокая реакционная способность во взаимодействии с анино- и гидроксигруппаки белковых молекул позволяют рекомендовать ПУ-мате-риала с активными ИСО-группами з качестве полимерных носителей для биологически активных веществ (БАВ). Однако, применяемые в настоящее время методы связывания белковых молекул с ПУ-натрицами ограничивается в основной инмобилизацией на НСО-содержап;юе олигонерах, с последующим формированием губок или гелей, обладающих недостаточной прочностью, терма- и химической устойчивостью.' Позтому задача получения носителей, характеризуешься повызокнай механической устойчивостью, а также инертных по отнесение к действию агрессивных сред, является актуальной. Реализацию подобной задачи можно осуществлять путем введения в цепь ПУ изоциануратных фрагментов. При этом на первый план выдвигается такие вопросы фундамшїтального характера, как исследование кинетических закономерностей и особенности неханизма каталитической реакции полиприсоедикения изоцианатов в присутствии гидроксилсодержацих соединений. Анализ литературных источников свидетельствует о том, что процессы миграционной полимеризации изоцианата в условиях избытка последнего рассматривались либо односторонне (отдельно уретаиообразованке и циклогрн-меризацня), либо в системах олигонерпых реагентов, что исключало детальное исследование процесса.
Цель рабсты состояла в разработке методов синтеза пояиурета-ннзоциануратов, имеющих реакционноспособные иэсциакатнке группы. В задачу исследования входило установление кинетические закономерностей и особенностей механизма реакций полиприсоедннення изоцианатов, хатализиругкых соединениями натрия! исследование услознЯ иммобилизации БАВ кг поверхности изоцканатсодержапдох носителей, а также оценка активности и устойчивости иммобилизованных белковых препаратов,
Научная новизна работы. Проведенные исследования позволила уотгкоаить,что катализируемая соединениями натрия реакция педкпри-соог-нне.чи): нзоцнаягтоэ, протекающая в присутствии В-донороа носят яоі-лвдеватвяьио-параллвльший характер и вклочает в себя стадии
образования уретана, аллофаната, лратримера и иэоцианурата. Впервые предложена и исследосана кинетическая схема реакции и рассчитаны параметры каждой стадии процесса. Покг.эано.что направление реакции полиприсоединения иэоцианатсв может иэнэняться в сторону образования уретаниэоцианатных аддуктов (сильносольватиру-ощие среды) и в сторону беэобрывной анионной циклотримериэации (полярные среды), что обусловлено конформациоиными особенностями этого процесса, впервые показано, что в отличие от реакции циккот-рикеризеции, проходящей в отсутствии Н-донороз, каталитическая активность соединений натрия в изученных условиях не загвисит от нук-леофильности аниона катализатора, вследствие происходящего в ходе реакции изменения химической природы катализатора. Установленные закономерности позволили подобрать оптимальные условия синтеза новых полиуретанизоциануратных носителей с широкий диапазоном концентраций активных изоцианатных групп и различной степенью гидро-фильности. На синтезированных матрицах были получены препараты иммобилизованного аэоальбунина и трипсина. Последние проявляли ферментативную активность и были стабильны во времени.
Практическая значимость работы. Закономерности, установленные на основании кинетических исследований, позволяют управлять созданием кодифицированных полиуретанов с определенными фиэико-химичес-кими свойствами. В результате разработан метод синтеза полимерных реакционноспособных носителей, определены оптимальные параметры матрицы для проведения иммобилизации бав.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на IV Республиканской конференции нолодых ученых по химии и физико-химии высокомолекулярных соединений (Одесса, 1984), IV Всесоюзном симпозиуме по органическому синтезу (Москва, 1984), III Всесоюзной конференции по химии и физихо-химии олигомеров (Одесса, 1986), III Всесоюзной конференции молодых ученых по физической химии (Иосква, 1986), VIII Конференции молодых ученых химического факультета Киевского государственного университета им.Т.Г.Шевченко (Киев, 1987), XXI и XXVI Конференциях молодых ученых Института органической ХИМИИ АН УССР (Киев, 1985 И 1990 гг.).
. Публикации. Результаты выполненных исследований изложены в 10 научных публикациях.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, вхлвчасщего 167 наименовании. Диссертация изложена на 144 страница» машинописного текста, содержит 15 рисунков и 15 таблиц.
Похожие диссертации на Каталитическая реакция полиприсоединения изоцианатов как метод получения полиуретанизоциануратов
