Введение к работе
Актуальность проблемы. Реакции с участием полифункциональных _ __
соединений представляют повышенный интерес в химии высокомолекулярных
соединений К ним относятся реакции нуклеофильного замещения аминоспиртов
б сложных эфирах дикарбоновых кислот, в результате которых образуются
соединения с высокой функциональностью. Отличительным признаком таких
соединений является наличие в структуре двух и более N-гидроксиэтильных
групп в третичных амидных фрагментах. Исследование этих реакций имеет как
практическое значение для разработки эффективны* методов синтеза N-
замещенных амидов без использования сильных кислот и оснований. так и
теоретическое - для определения регио- и стереонаправленности
взаимодействия. В литературе практически нет систематических исследований, посвященных синтезу веществ с N-гидроксиэтилзамещенными амидными группами. Такие соединения потенциально могут быть поверхностно-активными веществами, полупродуктами для синтеза перспективного класса мономеров - N-виниламидов и др. Имеются данные, указывающие на возможность использования подобных веществ как криоконсервантов в криобиологии и криомедицике. Присутствие гидроксильных групп в структуре молекул позволяет использовать их в кзчестве нетоксичных и технологичных сшивающих агентов реакционноспособных олигомеров. например, изоцианатсодержащих. Нахождение в узлах полимерной сетки третичных амидных групп придает полимерам ряд специфических и практически ценных свойств, таких как высокая эластичность и прочность, водо-, масло-и бензостойкость.
Основное научное направлениэ работы. Разработка представлений о
реакциях нуклеофильного замещения в сложных эфирах дикарбоновых кислот алканоламинами. Синтез и изучение полимеров на основе реакционноспособных олигомеров и полифункциональных N-гидроксиэтилпроизводных с амидными группами.
Це.ль___р_а6сяы. Изучение закономерностей реакций сложных зфиров дикарбоновых кислот (ДК) с аминоспиртами. Синтез и исследование новых полиэфирамидоуретановых (ПЭАУ) эластомеров. Для реализации этой цели было необходимо решить следующие задачи:
1.Провести взаимодействие зфиров ДК с диэтаноламином (ДЭА), получить неизученные ранее гидроксиэтиламиды (ГЭА) рада ДК и изучить кинетику реакции.
2. На основе полиэфиров, диизоцианатов и ГЭА ДК получить новые полиуретановые эластомеры с амидными группами в узлах полимерной сетки. 3.Изучить физико-механические, физико-химические, термомеханические свойства и структуру полученных ПЭАУ и их зависимости от условий синтезов, строения и соотношения исходных компонентов, добавок катализатора.
Научная новизна работы. Синтезированы и изучены новые ГЭА ДК. Взаимодействием олигоэфируретандиизоцианатов (ОУД) с ГЭА ДК получены полиэфирамидоуретановые эластомеры с третичными амидными группами в узлах химической сетки, характеризующиеся высокими для подобных классов полиуретановых эластомеров значениями относительного удлинения при разрыве (более 1000 %) и малыми значениями остаточной деформации (менее 5 %).
Практическая ценность. Оптимизированы условия получения новых полифункциональных соединений с N-гидроксиэтильными фрагментами в структуре с высокими выходами на основе промышленно доступных компонентов без использования в качестве катализаторов сильных кислот и оснований. Предлагаемые методы синтеза полифункциональных веществ и полимеров на их основе просты в аппаратурном оформлении и экологически чисты. Высокая реакционная способность гидроксилсодержащих отвердителей в реакции с ОУД значительно сокращает время получения полимеров, что уменьшает энергоемкость процессов. Новые эластомерные материалы характеризуются высоким комплексом эксплуатационных свойств. Выпуск их может быть освоен на базе имеющихся производств для полиуретанов (Казанский завод- СК, Новомосковское ПО "Азот", Чебоксарское ОАО "Химпром" и др.).
Апробация работы. Результаты работы докладывались на: 7th International Conference on Polymer Supported Reactions Chemistry. POC96. Polymer and Organic Chemistry (Вроцлав, Польша, 1996 г.); 8-ой Междунар. конф. молодых ученых "Синтез, исследование свойств, модификация и переработка ВМС" (Казань, 1996 г.); 3-ей Российской конференции "Сырье и материалы для резиновой промышленности: настоящее и будущее" (Москва, 1996 г.); 1-ой научно-техническая конференции "Фарберовские чтения-96" (Ярославль, 1996 г.); Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (Москва, 1997 г.); 2-ой республиканской научной конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1996 г.); итоговых конференциях Чувашского ГУ (1996.Г.).
Пу^шкаїши. По теме диссертации опубликованы 3 статьи, 8 тезисов докладов.
"Структура—й—объем работы. Диссертация состоит из введения.
литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения - результатов, _ выводов, списка литературы и приложения.
Во введении дано обоснование темы, сформулированы пели и задачі', исследования, ее научная новизна и практическая ценность.
Литературный обзор посвящен методам получения соединений с N-гидроксиэтильными группами в амидных фрагментах и полимэрам на их основе.
Во сторой главе приводятся характеристики используемых в работе вешесть и описаны методики синтезов и исследования сеойстр полифункциональных соединений и полимерных материалов.
8 третьей главе приведены результаты работы, их обсуждение и анализ,
В приложении приведены компьютерные программы расчета кинетических параметров реакций и параметров трехмерных сеток на основании экспериментальных данных, а также расчет загрузок компонентов при синтезе полимеров.
Материал диссертации изложен на страницах машинописного текста,
содержит 27 таблиц, 36 рисунков, список литературы включает 146 наименовании.
