Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Литературный обзор 8
1.1. Синтез поликатионов и их биологическая активность 9
1.2. Стимул - чувствительные полимеры 20
1.3. Области применения стимул-чувствительных полимеров 33
Глава II. Методика экспериментальных исследований 42
2.1. Исходные вещества и реагенты 42
2.2. Синтез алкилиодидов 42
2.3. Синтез сетчатых сополимеров 43
2.4. Характеристика сетчатого сополимера с третичными атомами азота в этинилпиперидольных звеньях 45
2.5. Кватернизация СП ВЭТП алкилгалогенидами 47
2.6. Квартернизация СП ВЭ ТП натриевой солью монохлору ксусной кислоты 50
2.7. Анализ состава хлороксиацилированных СП этинилпиперидола 53
2.8. Определение степени набухания кеатернизованных СП ВЭТП. 56
2.9. Изучение реакции ионного обмена в системе привитого сополимера ВЭТП и трииодида калия 56
ГЛАВА III. Результаты и их обсуждение 58
3.1. Квартернизация минеральными кислотами 58
3.2. Кватернизация сетчатых полимеров этинилпиперидола галоидалкилами и изучение их набухаемости в воде 72
3.3. Синтез бетаиновых солей сетчатых полимеров этинилпиперидола в водном растворе и изучение некоторых их свойств 77
3.4. Состав и рН-чувствителъные гидрогели на основе полимеров этинилпиперидола 84
3.5. Концентрирование йодсодержащих растворов модифицированными полимерами этинилпиперидола 87
Выводы 94
Литература 96
- Области применения стимул-чувствительных полимеров
- Характеристика сетчатого сополимера с третичными атомами азота в этинилпиперидольных звеньях
- Изучение реакции ионного обмена в системе привитого сополимера ВЭТП и трииодида калия
- Кватернизация сетчатых полимеров этинилпиперидола галоидалкилами и изучение их набухаемости в воде
Введение к работе
Актуальность проблемы. Гидрофильные полимеры линейной и сетчатой структуры, благодаря уникальному набору физико-химических свойств, нашли широкое применение в различных областях медицины, сельского хозяйства, биотехнологии и т.д. В связи с этим, полимеры эти-нилпиперидола представляют собой весьма перспективный объект, поскольку в своей структуре содержат как гидрофильные, так и гидрофобные группы, что позволяет путем регулирования гидрофобно-гидрофильного баланса в пределах макромолекулы получить гидрогели с необходимыми физико-химическими свойствами. В настоящее время синтезированы различные классы полимеров этинилпиперидола, в том числе кватернизован-ные производные, изучены их физико-химические и биологические свойства. Эти полимеры нашли применение как высокоэффективные средства в качестве детоксикаторов при накоплении в организме эндогенных токсинов. Однако, кинетика и механизм реакции алкилирования этих систем до сих пор не были изучены.
В связи с этим, актуальной является разработка фундаментальных основ и технологии получения водорастворимых и водонабухающих систем на основе полимеров этинилпиперидола, путем изучения особенностей реакции их кватернизации с использованием алкилиующих агентов различной природы. Изучение особенности реакции кватернизации, представляет интерес также в связи с необходимостью установления содержания ионо-генных групп в макромолекуле и количества узлов в пространственной сетке. В свою очередь количество ионогенных групп в макромолекуле и природа противоиона определяют целый комплекс физико-химических характеристик, таких, как набухаемость, сорбция, ионный обмен и т.д.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является изучение особенности реакции кватернизации сетчатых полимеров этинилпиперидола алкилгалогенидами и использование полученных ре-
6 зультатов для разработки способа получения водонабухающей системы. В связи с поставленной целью задачами настоящего исследования были:
Изучение особенности кислотно-основного равновесия и механизма ионизации полимеров этинилпиперидола, а также реакции ионного обмена с использованием трииодида калия.
Изучение особенности реакции кватернизации полимеров с алкилга-логенидами и получения водонабухающей системы на основе производных этинилпиперидола.
Изучение реакции кватернизации сетчатых полимеров монохлорук-сусной кислотой и использование полученных результатов для разработки технологии получения бетаиновых солей этинилпиперидола в водной среде.
Работа проводилась в соответствии с планом НИР Института химии им. В.И. Никитина АН Республики Таджикистан «Разработка и опытно-промышленное испытание полимерных систем на основе производных этинилпиперидола и пектиновых веществ». (Номер госрегистрации 000000356 от 15.03.96г.).
Научная новизна работы. Изучена закономерность ионизации полимеров этинилпиперидола в широкой области густоты сшивки, определены величины статистической обменной емкости (Е), рКх, и кинетические параметры реакции протонирования. Показано, что константа скорости реакции, как и величины Е и рКх, а также набухаемость сетчатых полимеров существенно зависят от степени сшивки, что связано с формированием неоднородных структур гидрогеля в зависимости от этого параметра.
Впервые изучено влияние природы алкилгалогенидов на формирование состава кватернизованных полимеров этинилпиперидола и, выявлена роль вторичных структур продуктов реакции на ход процесса модификации макромолекул.
Разработан одностадийный способ кватернизации полимеров этинилпиперидола монохлоруксусной кислотой в водной среде и установлено существенное влияние ионогенных групп полибетаиновой соли на течение процесса хлороксиацилирования.
Впервые изучены набухаемость и реакция ионного обмена кватер-низованных производных этинилпиперидола в зависимости от состава мономерных звеньев, природы противоиона и рН среды, свидетельствующие о возможности синтеза стимул-чувствительных полимеров.
Впервые по данным изотермы и кинетики сорбции йода целлюлозным материалом, содержащим привитые кватернизованые поли-ВЭТП, проведена численная оценка соответствующих констант равновесия и скорости реакции, свидетельствующие о существенной роли конформационных изменений полимерной цепи на ход реакции. Практическая значимость работы. Использование сетчатых полимеров этинилпиперидола и демонстрация возможности получения высоко-набухающих систем на их основе расширяет круг синтетических полимеров, которые могут найти применение в различных отраслях народного хозяйства в качестве стимул-чувствительных, макромолекулярных терапевтических средств, сорбентов и т.д. Разработанный одностадийный способ получения бетаиновых солей сетчатых полимеров этинилпиперидола в водной среде значительно упрощает технологию получения гемо- и энтеросорбентов на основе этих полимеров. Разработанные в ходе исследования аналитические и физико-химические способы определения степени алкилирования могут быть использованы при составлении нормативных документов в качестве методики контроля состава исходных, промежуточных и конечных продуктов реакции.
Области применения стимул-чувствительных полимеров
Проведенные исследования противоопухолевой активности ряда полимерных производных хлорэтиламина показали, что препараты обладают достаточно выраженным действием (от 30 до 99% торможения). Наибольшую активность в отношении 5 штаммов опухолей проявил полихлоримин [29]. Одновременно была установлена более высокая чувствительность всех штаммов к полимерам по сравнению с мономерами.
. Был также обнаружен ряд других физиологических действий поликатионов. Так, например, полимерный аналог ацетилхолина, холиновыи эфир полиметакриловой кислоты, обладает более сильным действием, чем низкомолекулярные соединения [30], а полимерный аналог ганглиоблоки-рующего лекарственного вещества декаметония (1,10-бис-триметиламмонийдекан,) 10,10-ионен более эффективен по активности и обладает более продолжительным воздействием, чем низкомолекулярные соединения при низкой токсичности [31,32]. Отмечено активирующее действие поликатионов на агрегацию тромбоцитов [33]. Было показано, что действие поликатионов на тромбоциты, ведущее к их агрегации, осуществляется при функционально активном состоянии клеток посредством включения эндогенного механизма агрегации.
Кровоостанавливающая активность. Ряд поликатионов обладает кровоостанавливающим действием. В работе [34] на примере полимерного производного алкалоида лупинина исследовали его действие на систему свертывания крови. Проведенные исследования показали, что хлоргидрат полиакрилового эфира лупинина оказывает стимулирующее воздействие на I фазу свертывания крови, о чем свидетельствует повышение потребления протромбина. Под действием препарата повышается общая коагуляци-онная способность крови, что выражается в сокращении времени свертывания крови, времени рекальцификации плазмы, в повышении толерантности плазмы к гепарину, в сокращении длительности кровотечения и величины кровопотери. Гомолугашин понижает антикоагулянтную, антитром-биновую и фибринолитическую активность. Бактерицидная активность. С адсорбцией поликатионов на клеточных стенках бактерий, по-видимому, связан механизм их бактерицидного действия. Ионены обладают довольно сильной бактерицидной активностью в отличие от низкомолекулярных бис-четвертичных аммониевых солей и интересны тем, что обладают пролонгированным действием, т.к. обычно срок их пребывания в организме удлиняется по сравнению с соответствующими низкомолекулярными соединениями [22]. Степень бактерицидности и токсичность ионенов зависят от их структуры, в частности плотности заряда [20,21]. Так, бромид 6,6-ионена вдвое менее активен, чем бромиды 3,3-ионе-на и 6,10-ионена. Поликатионы, содержащие заряженные группы в боковых цепях, в принципе обладают свойствами, аналогичными свойствам ионенов. Одна 18 ко, отсутствие фиксированного расстояния между катионными центрами, а также различия в степени замещения главной полимерной цепи, затрудняют выявление четкой связи между структурой и действием. Хорошей флокулирующей способностью и высокой бактерицид-ностью обладают полимерные четвертичные соли на основе третичных аминопропаргиловых эфиров акриловой или метакриловой кислот: 4-(N-пиперидилбутин-2)-акрилата, 4-(Н-а-пипеколилбутин-2)-акрилата, 4-(N-f3-пипеколилбутин-2)-акрилата, 4-(їчГ-у-пипеколилбутин-2)-акрилата, 4-(N-морфолилбутин-2)-акрилата, 4-(№2-метил-3-этилпиперидилбутин-2)-ак-рилата, 4-(ТЯ-анабазинобутин-2)- акрилата, 4-(Н-дициклогексилбутин-2) акрилата и соответствующих метакрилатов [35]. Полимеризацию этих мономеров проводят радикальным путем с последующим алкилированием получаемых полимеров. В качестве алкили-рующих агентов применяют йодистый метил, бромистый этил, хлористый бензил. Полученные полимерные соли хорошо растворяются в воде. Для получения полимеров, обладающих физиологической активностью (антимикробными свойствами) предлагаются сополимеры N-винилпирролидона (N-ВП) с аминоалкановыми эфирами метакриловой кислоты алкилировать алкил- или арилгалоидными соединениями, диме-тилсульфатом и др. [36]. При этом образуются полимеры, содержащие четвертичные аммониевые группы в боковой цепи, растворимые в воде и обладающие высокой антимикробной активностью, зависящей от состава и природы алкилирующего агента. Исследовалась антимикробная активность четвертичных солей полимерных аминоалкилметакрилатов, содержащих наряду с четвертичными аммониевыми группировками другие функциональные группы [37]. Для лечения желудочно-кишечных расстройств животных и людей использованы полимерные основания или полиамфолиты [38], содержащие звенья формулы: или -Q-W(OH)3 где x=l-4, M - щелочной или щелочноземельный металл, R - фенил, алкил или фенилалкил, R - водород или R и Q - радикал, -О-, -NR- или =N-WCNR R1).,. Ряд гомо- и сополимеров четвертичных диаллиламмониевых соединений жирного ряда, обладают бактерицидными свойствами [39,40]. Описан способ придания антимикробных свойств поливиниловому спирту или изделиям из него [41]. Для этого дегидратированный ПВС или его свежесформированные волокна бромируют 3%-ой бромной водой и после промывки обрабатывают триэтиламином. Пролонгированную бактерицидную активность можно придать хирургическим нитям из белковых молекул (например, шелка) или других амфотерных азотсодержащих носителей обработкой водным раствором ка-тионного или анионного бактерицидного поверхностно-активного вещества, например, четвертичной аммониевой соли или органического сульфо-ната [42]. При этом происходит присоединение аниона бактерицида или катиона соли к белковому носителю с образованием химической связи. Было сообщено также о бактерицидных свойствах полиаминокислот, содержащих остатки лизина и орнитина [16].
Характеристика сетчатого сополимера с третичными атомами азота в этинилпиперидольных звеньях
Напротив, изменение гидрофильности азобензольного хромофора при УФ-облучении недостаточно, чтобы спровоцировать коллапс. Гель полинипаа, содержащий 10.8 мол.% хромофора, не коллапсирует, а постепенно дегидратируется при повышении температуры. УФ-облучение вызывает увеличение степени набухания лишь на 25 %. Однако изменение полярности внутри гидрогеля и связанное с этим изменение проницаемости геля для субстратов позволяют регулировать активность ферментов, иммобилизованных в полиакриламидных гелях, содержащих светочувствительные лиганды.
Контролируемое выделение лекарственных средств. Эффективный лекарственный препарат — это не просто химическое вещество, а вещество, доставленное в определенное время в определенное место в организме. Создание систем направленного транспорта и контролируемого выделения лекарственных веществ — одна из горячих точек современной фармакохимии. Не последняя роль в этом отводится полимерам [88]. В промышленном масштабе уже используются обратимо растворимые полимеры для получения защитной оболочки пероральных лекарств.
В основе использования гидрогелей для контролируемого выделения лекарств лежит их способность резко изменять степень набухания, а, следовательно, и проницаемость в ответ на изменения среды. Протекающие в организме патологические процессы, как правило, связаны с изменением рН, температуры, концентрации определенных веществ. Таким образом, становится возможным создание систем с обратной связью, когда патологический процесс инициирует выделение лекарственного вещества.
Гель в набухшем состоянии «нагружают» лекарством. В сколлапсиро-ванном состоянии гель не отдает лекарство, диффузия становится возможной лишь при набухании геля. Переход геля из сколлапсированного состояния в набухшее может быть вызвано различными факторами. Так, изменение рН среды от 5 до 7 приводит практически к полной остановке выделения кофеина из геля на основе сополимера метилметакрилата и 2-(Ъ1,Ы-диметш1амино)этилметакрилата. УФ-облучение, наоборот, ускоряет диффузию и-аминобензоата из поли-2-оксиэтилметакрилатного геля, содержащего азобензольный хромофор. Образование комплекса с переносом заряда между триэтиламином и сополимером 2-оксиэтилметакрилата с ме-такрилоил-Р-оксиэтил-3.5-динитробензоатом, повышает набухание полимерной мембраны в воде и, как следствие, выделение из нее метилового оранжевого. Электрический потенциал в 3-6 В инициирует выделение эд-рофонийхлорида из геля на основе сополимера бутилметакрилата и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты. В отсутствие электрического поля, положительно заряженное лекарство не выделяется из-за взаимодействия с отрицательно заряженным полимером.
Выделение глюкозы, инсулина или индометацина из НИПАА и ал-килметакрилатов полностью прекращается при повышении температуры от 20 до 30С и восстанавливается при последующем охлаждении до 20С. Критическую роль в регулировании процесса диффузии играет тонкая пленка сколлапсированного полимера, образующаяся на поверхности полимерных гранул при повышении температуры выше критической. Аналогичный эффект резкого замедления диффузии в результате образования на поверхности пленки из сколлапсированного геля обнаружен и для взаимопроникающих полимерных сеток полиакриловой кислоты и сополимера акриламида с бутилметакрилатом. Создание искусственной поджелудочной железы, т.е. устройства, вы деляющего инсулин в ответ на изменения концентрации глюкозы, позво лит решить серьезные проблемы лечения многочисленных больных сахар ным диабетом, поэтому разработка таких систем вызывает неослабный ин терес. В качестве сенсора глюкозы применяют фермент глюкозооксидазу, окисляющий глюкозу до глюконовой кислоты. Эта реакция сопровождает ся понижением рН, которое и инициирует выделение инсулина. Техниче ски это реализуется различным образом, например, применяют мембрану, состоящую из сополимера 2-оксиэтилакрилата, N,N диэтиламинометакрилата и 4-триметилсилилстирола состава 60: 20 : 20. В набухшем состоянии такая мембрана содержит 30% воды при рН 6.3 и 53% — при рН 6.1 5, проницаемость ее для инсулина в этом случае увеличивается в 42 раза. Капсулы из такого сополимера, содержащие глюкозооксидазу и инсулин, через 2-3 ч в присутствии 0.2 М глюкозы выделяли инсулин примерно в 5 раз быстрее. При удалении глюкозы скорость выделения инсулина снижалась до исходной. Набухание геля в присутствии глюкозы использовано в механическом устройстве, состоящем из двух отделений. В первом отделении находился чувствительный к глюкозе гель, а во втором — раствор инсулина. Раствор инсулина просто выдавливался набухшим гелем из устройства через клапан. В качестве сенсора глюкозы вместо глюкозооксидазы можно использовать комплекс поливинилового спирта с сополимером винилпирролидо-на и jw-акриламидофенилборной кислоты. В этом случае гидроксильные группы глюкозы вытесняют гидроксильные группы поливинилового спирта, в результате чего полимерный комплекс распадается. При удалении глюкозы комплекс образуется вновь. Совсем недавно появилось сообщение о создании искусственной поджелудочной железы, работающей на подобном принципе.
Изучение реакции ионного обмена в системе привитого сополимера ВЭТП и трииодида калия
В алкилированных образцах она полностью исчезает (рис. 7.). Кроме того, в РЖ- спектре бетаиновой соли обнаруживаются полосы поглощения с v = 1630 - 1640 см"1, отсутствующие как в ИК-спектре мономера, так и полимера этинилпиперидола ( рис. 7). Эта полоса, согласно работе [92], отвечает цвиттерионной структуре типа ІчҐ-СН2-СОО". Эти полосы могут быть использованы для количественной оценки содержания алкильных и бетаиновых групп в полимерах этинилпиперидола. ВЭТП
Навеску воздушно-сухого кватернизованного СП ВЭТП (т0) набухали в воде до равновесного состояния (около 24 час). Набухшие СП ВЭТП помещали в специальную центрифужную пробирку с вмонтированной теф-лоновой сеткой и отделяли межфазную воду путем центрифугирования при скорости вращения ротора 5000 об/мин в течение 10 мин и после определения ее массы (ш), высушивали до постоянной массы [89]. Степень набухания (S) определяли по формуле:
Использованные в работе модифицированные материалы целлюлозы и ВЭТП были получены путем радиационно-химической прививки марли (арт. 6411) потоком ускоренных электронов при интегральной дозе облучения 2,5 мрад и мощности 96 мрад/час на базе опытного цеха Глуховско-го хлопчатобумажного комбината (г. Глухов, Россия). Для прививки был использован водный раствор кватернизованный, с помощью серной кислоты , мономер ВЭТП. Содержание привитого сополимера равное 7,8%, определяли по методике описанной в разделе 2. 4, путем определения обменной емкости.
Взаимодействия Цел-ВЭТП с трииодидом калия изучали в водном растворе Kb при концентрациях от 0,1 до 5,0 г/л (в расчете на молекулярный йод ). Для этого рассчитанную навеску металлического йода перетирали в ступке с 3-х кратным избытком (по молям) KJ. Смесь J2 и KJ помещали в колбу с притертой пробкой и при непрерывном перемешивании доливали рассчитанное количество дистиллированной воды. Образцы Цел-ВЭТП помещали в раствор йода и выдерживали до заданной продолжительности реакции. Затем образец отжимали на плюсовке и промывали дистиллированной водой до полного исчезновения окраски промывных вод. На образец Цел-ВЭТП размером 25-30 см2 брали 60 мл раствора йода. Отмытый от несвязанного в комплекс йода материал сушили на воздухе. Содержание йода в материале определяли гравиметрически и по разности концентраций раствора К13, до и после сорбции, методом аргентометрии. Точность определения содержания йода в материале в начальной области сорбции по второму методу значительно больше, чем в первом, а в области более 30% от предельной емкости, оба метода дали совпадающие результаты.
Для полимеров этинилпиперидола реакция кватернизации является важнейшей стадией, поскольку она приводит к водорастворимости линейного и водонабухаемости сетчатого полимеров. Изучение особенности реакции кватернизации, представляет интерес также в связи с необходимостью установления содержания ионогенных групп в макромолекуле и количества узлов в пространственной сетке. В свою очередь количество ионогенных групп в макромолекуле и природа противоиона определяют целый комплекс физико-химических характеристик, таких, как набухаемость, сорбция, ионный обмен и т.д.
В связи с этим нами проведен синтез кватернизованных производных полимеров этинилпиперидола и изучена взаимосвязь некоторых физико-химических свойств от степени ионизации и природы алкилирующего радикала и противоиона.
Известно, что степень ионизации влияет и на структурные характеристики и конформационное состояние цепей сетчатых полимеров. СП ВЭТП относится к полимерным основаниям. Поэтому в качестве наиболее доступного кватернизующего агента нами были использованы минеральные кислоты.
Изучение кинетики поглощения НО полимерами этинилпиперидола показало, что для них, в отличие от исходных мономеров, равновесие достигается после определенной продолжительности реакции кватернизации, которая увеличивается с ростом степени сшивки. Максимальная продолжительность реакции для достижения равновесия составляло 25-30 часов. Эти результаты представлены в конце данной главы. Поэтому, для уверенности измерение равновесного значения рН проводили через 45-50 часов после начала контакта полимера с раствором. Для сравнения проводилась также ква 59 тернизация мономеров и линейных полимеров ВЭТП и ИПЭТП.
Результаты потенциометрического титрования в виде зависимости рН раствора от количества мэкв НС1, добавленного к навеске ВЭТП и ИПЭТП, отнесенных к единице массы соответствующих мономеров (ш), представлены на рис. 8, а область перехода в увеличенном масштабе на рис. 9. На рис. 10 и 11 приводятся аналогичные данные для полимеров этинилпиперидола. На рис. 12 представлены результаты потенциометрического титрования для образцов СП ВЭТП, полученных при содержании сшивающего агента (БИС) от 2 до 20 масс%.
Используя область перехода потенциометрических кривых (Рис. 9 и И) была рассчитана статистическая обменная емкость (СОЕ или просто Е) мономеров и полимеров этинилпиперидола, которые представлены в табл. 1, а изменение величины Е от густоты сетки приводится на рис. 13. Из табл. 1 видно, что величина СОЕ для обоих мономеров полностью совпадает с теоретически рассчитанными данными. Для линейных полимеров величина СОЕ ниже чем мономеров, что связано с остатками инициатора в полимере и как было ранее показано в работе [93], с наличием гидратной воды в воздушно сухих полимерах. На рис. 13 видно, что при увеличении густоты сетки емкость сетчатых полимеров ВЭТП по отношению к НС1 закономерно снижается, что связано также, с наличием гидратной воды и имеющегося в составе гидрогеля неионогенного сшивающего агента. Зависимость величины Е от содержания БИС в исходной реакционной смеси описывается корреляционным уравнением третьего порядка при коэффициенте корреляции R2 = 0,8499.
Кватернизация сетчатых полимеров этинилпиперидола галоидалкилами и изучение их набухаемости в воде
Рассчитанные значения К в начальной области кинетических данных при постоянной степени сшивки достаточно хорошо совпадает между собой, свидетельствуя о подчинении экспериментальных данных кинетики реакции 2-го порядка. Эти данные совместно с погрешностью опыта для СП ВЭТП при различных степенях сшивки представлены на рис. 21. Полученные данные достаточно хорошо укладываются в степенное уравнение при коэффициенте корреляции R2 = 0,9147:
Эти результаты показывают, что константа скорости реакции, как и вели чины обменной емкости существенно зависят от степени сшивки гидрогеля. Одной из основных причин, влияющих на кислотно-основное равновесие и сорбционные свойства ионов может быть, неоднородность структу ры сетчатых полимеров при различных степенях сшивки. В частности известно, что гетерогенность структуры для ряда сетчатых полимеров обуславливается наличием доменов, обладающих локальным порядком, которые разрастаются до следующего уровня структурной организации - микроглобулы [79]. Можно предположить, что и в данном случае надмолекулярная упаковка цепей сетки, зависящая от степени сшивки и обуславливающая гетерогенность фазы ионита, существенно влияет как на кинетику, так и на состояние кислотно-основного равновесия, включая сорбционные процессы.
Таким образом, изучены закономерности ионизации полимеров этинил-пиперидола в широкой области густоты сшивки, которые совместно с данными для линейных полимеров позволяют характеризовать их как систему, обладающую большими потенциальными возможностями к сорбции различных агентов.
Водорастворимые полимеры и гидрогели способны обратимо реагировать на незначительные изменения свойств среды, благодаря чему, нашли широкое применение в различных областях медицины и биотехнологии [48,49]. В связи с этим нами сделана попытка синтеза кватернизованных производных полимеров винил- и изопропенилэтинилпиперидола и проведено изучение взаимосвязи набухаемости от степени ионизации и природы алки-лирующего агента.
В табл. 4 приводятся экспериментальные данные при установлении состава йодметилированных образцов по данным аргентометрии. На рис. 22 и 23 приводится зависимость степени алкилирования третичного азота пиперидольного цикла от исходного соотношения кватернизую-щих агентов и СП ВЭТП. Из рис. 22 и табл. 4 видно, что процесс йодметили-рования [94], также как и протонирование, протекает до достижения 100%-ного выхода продукта реакции. При этом реакция йодметилирования имеет свою особенность, заключающуюся в неравномерности процесса - наряду с цепочками полимера со 100%-ной степенью алкилирования существуют макромолекулы с некватернизованными звеньями. Это следует, в частности, из рис. 22, где видно, что при 50%-ном исходном соотношении Х0 = [СН31]ДВЭТП]0, уже достигается 100%-ная величина X = [СН31]/[ВЭТП]. Такой ход взаимосвязи степени кватернизации СП ВЭТП от исходного соотношения реагентов, скорее, всего, свидетельствует о кооперативности реакции алкилирования (табл. 5).
При увеличении длины алкштьного радикала на единицу, закономерность реакции изменяется (Рис. 23). При этом степень алкилирования с ростом исходной величины Х0 = [СНзСН21]0/[ВЭТП]0, хотя увеличивается, но не достигает 100%-ной значении X = [СН31]/[ВЭТП], а реакция завершается при достижении около 60%-ного выхода (табл. 5).
Процесс кватернизации йодистым этилом, по-видимому, аналогично ал-килированию монохлоруксусной кислотой [95], где как будет показано далее, незавершенность реакции связана с образованием вторичных структур. О протекании реакции кватернизации свидетельствует также степень набухания алкилированных образцов. Как видно на рис. 24 и 25 степень набухания кватернизованных образцов достигает своих предельных значений уже при исходном соотношении реагентов (Х0) около 20%. Это также являются косвенным доказательством кооперативности процесса.
