Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Раднаева Лариса Доржиевна

Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных
<
Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Раднаева Лариса Доржиевна. Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных : Дис. ... д-ра хим. наук : 02.00.06 Улан-Удэ, 2005 354 с. РГБ ОД, 71:05-2/82

Содержание к диссертации

Введение

1. Литературный обзор 9

1.1. Реакции полимеризации производных ненасыщенных дикарбоновых кислот 9

1.2 Реакции полиприсоединения бисимидов с нуклеофильными и электрофильными реагентами 17

1.3. Сополимеризация имидов непредельных карбоновых кислот с электродонорными мономерами 41

1.3.1. Механизм чередующейся сополимеризации 47

1.3.2. Чередующаяся сополимеризация с участием виниловых эфиров 58

1.4.. Природные триглицериды - источник возобновляемого сырья для синтеза полимеров 62

2. Обсуждение результатов 71

2.1. Реакции полиприсоединения бисимидов ненасыщенных дикарбоновых кислот с нуклеофильными и электрофильными реагентами 71

2.1.1. Синтез бисимидов ненасыщенных дикарбоновых кислот 71

2.1.2. Полиаминоимиды 87

2.1.3. Полибензимидазолимиды 127

2.1.4. Полиэфирмалеимиды 160

2.1.5. Поликетоимиды 165

2.2. Синтез полимеров реакцией сополимеризации имидов ненасыщенных дикарбоновых кислот с винильными соединениями 171

2.2.1. Изучение комплексообразования между винилглицидиловым эфиром этиленгликоля и N-фенилимидами 171

2.2.2. Сополимеры N-фенилимидов с винилглицидиловым эфиром этиленгликоля 177

2.2.3. Сополимеры 3-(2-винилоксиэтокси) пропилен-1,2- карбоната и N-фенилмалеимида 208

2.2.4. Термическая стойкость сополимеров 219

2.2.5. Композиции на основе непредельных дикарбоновых кислот 222

2.3. Синтез полимеров на основе природного возобновляемого сырья 227

2.3.1. Исследование жирнокислотного состава жира нерпы и проведение сравнительного анализа с составом жиров морских тюленей 227

2.3.2. Синтез и исследование сополимеров на основе жира и жирных кислот жира байкальской нерпы 242

3. Экспериментальная часть 275

3.1. Растворители 275

3.2. Исходные вещества 276

3.3. Методики синтеза полимеров 285

3.4. Методы исследования синтезированных соединений и сополимеров 300

Выводы 307

Список Использованной Литературы 308

Приложение 341

Введение к работе

Развитие науки и техники выдвигает на современном этапе проблемы получения новых полимерных материалов с заданным комплексом свойств.

Именно поэтому в последние десятилетия в области химии высокомолекулярных соединений интенсивное развитие получили создание и исследование полимеров на основе производных ненасыщенных дикарбоновых кислот, в частности имидов. Повышенный интерес к этим объектам вызван уникальностью итакон-, цитракон- и малеимидного циклов, заключающейся в их возможности вступать в реакции радикальной, анионной , аддитивной (со)полимеризации, циклоприсоединения и различные фотохимические взаимодействия. Такие свойства ненасыщенных имидов могут быть использованы как для построения макро- и олигомерных молекул, так и для получения пространственно сшитых полимеров и изделий на их основе.

С другой стороны имиды непредельных дикарбоновых кислот могут вступать в реакции сополимеризации с виниловыми бифункциональными эфирами в частности с винилглицидиловым эфиром этиленгликоля ("винил оксом") и 3-(2-винилоксиэтокси)пропилен-1,2-карбонатом ("цикловином"). Работа в данном направлении является весьма актуальной в связи с возможностью создания полифункциональных сополимеров, способных к разнообразным химическим превращениям по оксирановому и карбонатному циклам, приводящим к созданию продуктов различного назначения, в том числе преполимеров для синтеза неизоцианатных полиуретанов.

Важным моментом проблемы целенаправленного синтеза полимеров на основе природного возобновляемого сырья с комплексом различных свойств в т.ч. и биологических является поиск реакционноспособных биологически активных доступных мономеров из природных ресурсов таких как жиры гидробионтов, которые содержат ненасыщенные кислоты и могут быть перспективны для синтеза полимеров. Таким образом, решению актуальной проблемы материаловедения - направленному получению полимеров и материалов на их основе с комплексом заданных свойств посвящено данное диссертационное исследование.

Цель настоящего исследования заключалась в разработке новых полифункциональных реакционноспособных полимеров и олигомеров на основе производных ненасыщенных кислот, способных к разнообразным химическим превращениям, в изучении процессов их образования, особенностей их строения и свойств, в создании материалов на их основе. Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач, основными из которых являются: синтез новых мономеров - бисимидов ., ненасыщенных дикарбоновых кислот, способных в результате реакции полиприсоединения с различными нуклеофильными и электрофильными реагентами образовывать широкий круг полимеров различной молекулярной массы, способных к образованию сшитых трехмерных структур; исследование сополимеризации имидов ненасыщенных дикарбоновых кислот с виниловыми бифункциональными эфирами; исследование жирнокислотного состава жира байкальской нерпы, содержащего полиненасыщенные жирные кислоты и поиск путей применения жира байкальской нерпы для синтеза полимеров и материалов на их основе.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР СО РАН "Синтез и исследования разнозвенных полигетероариленов" (№ гос.регистрации 71.071.225), координационными планами внедрения НИР (приказ-постановление Минхимпрома и СО АН СССР N 396/071 от 09.07.8. Шифр заданий 1.09. 13.02; 1.09. 13.03), приказа Минхимпрома СССР N 899 от 31.12.86, заданий по комплексной программе "Сибирь", проблема 5.1."Научные основы создания новых материалов с заданным комплексом свойств и разработка технологий их производства", секция 5.1.7. "Органические материалы", Тематического плана Министерства Образования .

Исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" (коды проектов 203.02.06.012, 203.02.07.051), ФЦП "Интеграция" (коды проектов L0022, Э3102), задания МПР по ФЦП "Экология и природные ресурсы РФ", (код проекта МЯ-3). 

Реакции полиприсоединения бисимидов с нуклеофильными и электрофильными реагентами

В имидах ненасыщенных дикарбоновых кислот в зависимости от условий реакционноспособной может оказаться двойная связь или N-замещенный имидный цикл [35-37]. Было установлено, что проведение реакции в безводных органических растворителях наблюдается присоединение аминов к двойной связи, в результате образуются производные аспарагиновой кислоты: А при действии водного раствора амина происходит раскрытие имидного цикла, вследствие аминолиза, а двойная связь при этом сохраняется: Вследствие высокой реакционной способности азотсодержащих производных итаконовой, цитраконовой и мезоконовой кислот - синтез этой группы мономеров не прост. Для производных цитраконовой и итаконовой кислот характерно взаимопревращение, обусловленное миграцией водородного атома и смещением двойной связи: Существенную роль играют и другие изомерные превращения и перегруппировки [35]. В 1962 году удалось получить замещенные имиды итаконовой кислоты двухстадийным способом [38]: на первой стадии, образование моноамидов из итаконового ангидрида в эфирном растворе на холоду, на второй стадии -циклизация моноамидов, где в качестве дегидратирующего агента используется уксусный ангидрид: Т.В. Шереметевой и сотрудниками был синтезирован ряд алкилимидов цитраконовой кислоты [39]. Синтез алкилимидов осуществлялся также в две стадии: 1) получение N-замещенных амидокислот при действии первичных аминов на бензольный или эфирный раствор цитраконового (или итаконового) ангидрида: 2) термическая дегидратация амидокислот: При дегидратации амидокислот не исключена возможность протекания конкурирующих реакций - замыкания ангидридного цикла и отщепление амина, что отмечалось при дегидратации малеиновых производных [10]: В этом случае в реакционной смеси создается щелочная среда, которая, как известно [39], способствует изомеризации цитраконовых производных в итаконовые. Амидокислоты в течение процесса испытывают превращение: Следовательно, термическая циклизация цитраконамидокислот может сопровождаться побочными процессами, снижающими выход целевого продукта.

Для устранения изомеризации разработан одностадийный метод получения метилцитраконимида, который заключается в нагревании эквимолекулярных количествах цитраконового ангидрида и солянокислого метиламина [38]. Образующийся метилцитраконимид отгоняется в токе соляной кислоты при температуре 130-200С; выход достигает 75% : Попытка получить таким же путем метилитаконимид из итаконового ангидрида оказалась безуспешной. В результате этой реакции также был выделен N- метилцитраконимид с выходом 40% от итаконового ангидрида. Это подтверждает тот факт, что кислая среда способствует изомеризации итаконовых производных в цитраконовые. Использование бифункциональных ненасыщенных производных позволяет с помощью этих реакций получать полимеры, имеющие разное химическое строение и свойства. Впервые было установлено, что при проведении реакции в водном этаноле взаимодействие происходит как по двойной связи, так и с раскрытием имидного цикла, что приводит к получению каучукоподобного сшитого полимера [40]. При взаимодействии бисмалеинимидов с длинноцепными и полиалифатическими аминами Ковачеком были получены сшитые полимеры [41]. Взаимодействие бисмалеинимидов с ароматическими диаминами в расплаве также привело к образованию сшитого полимера [42]. Следует отметить, что в то время не было сообщений о получении высокомолекулярных линейных смол. Асахара [43] путем взаимодействия бисмалеинимидов с первичными ароматическими и жирноароматическими диаминами в расплаве при температуре 80-200С получил линейные полиимиды, растворимые в концентрированной серной кислоте и гексаметилформамиде, с температурой начала разложения 400С. Исследование их химической структуры показало, что они на 85% состоят из звеньев полиаминоимида

Сополимеризация имидов непредельных карбоновых кислот с электродонорными мономерами

Наибольшее число работ, исследующих сополимеризацию имидов непредельных дикарбоновых кислот, приходится на производные малеиновой кислоты. Известны работы, в которых изучены процессы сополимеризации N-замещенных малеимидов со стиролом и замещенными стиролами [138, 146-153], алкенами [154-158], циклогексилвинилкетоном [159], 4-винилпиридином [160], винилизоцианатами [161-163], метоксиалленом [164], виниловыми эфирами [165-172], стильбеном [173], акрилатами и метакрилатами [146, 174-179], винилацетатом [180], винилиденхлоридом [146], инденом [181]. Чередующиеся сополимеры малеимидов обладают такими свойствами как высокая термостойкость, огнестойкость, фоточувствительность, каталитическая и хирооптическая активность, нелинейно-оптические свойства и могут использоваться в качестве полимерных материалов различного назначения.

При сополимеризации N-фенилмалеимида со стиролом авторами [150] использована кинетическая обработка по Йошимуре. Показано, что в реакции роста цепи участвуют и КПЗ и свободные мономеры. Также "смешанный" механизм предложен и в случае сополимеризации N-фенилмалеимида с циклогексилвинилкетоном [159]. сс-Метилстирол (МеСТ), как и стирол, образует с малеимидом и N-фенилмалеимидом чередующиеся сополимеры. Но если в случае малеимида сополимеризация протекает при участии КПЗ, то в системе а-метилстирол - N-фенилмалеимид рост полимерной цепи осуществляется за счет реакций перекрестного роста цепи [148]. При сополимеризации N-фенилмалеимида с а-метилстиролом было обнаружено, что образующийся сополимер имеет чередующееся строение независимо от состава исходной сономерной смеси. Относительные активности мономеров определяли по методу Келена-Тюдеша. Константу равновесия комплексообразования - с помощью ЯМР Н (0.02 л/моль в CDC13 при 35 С). Использовав кинетическую обработку, предложенную Иошимурой с сотр., был определен вклад КПЗ в реакцию роста цепи. Показано, что сополимеризация ФМИ и МеСТ протекает преимущественно путем перекрестного присоединения свободных мономеров. Однако увеличение концентрации мономеров способствует участию КПЗ.

В работе [147] были получены сополимеры моногалогензамещенных фенилмалеимидов со стиролом и бутадиеном, изучены термические свойства и огнестойкость. Обнаружено, что положение заместителя не влияет на свойства сополимеров. Пириади и др. в ряде публикаций последовательно изучают полимеры и сополимеры на основе имидов малеиновой и итаконовой кислот [180, 182, 183]. Этими авторами были получены сополимеры различных N-замещенных малеимидов с винилацетатом [180]. Вычисленные значения относительных активностей сомономеров составили меньше 1. Обнаружено, что введение в полимерную цепь винилацетата понижает температуру размягчения по сравнению с гомополимерами малеимидов.

Особый интерес представляет сополимеризация малеимидов с виниловыми эфирами [165-172, 184]. Олсоном и Батлером в ряде работ [165-168] были получены чередующиеся сополимеры различных N-фенил- и N-n-замещенных фенилмалеимидов с 2-хлорэтилвиниловым эфиром. Изучение строения сополимеров методом спектроскопии ЯМР показало, что в условиях, благоприятных для образования донорно-акцепторного комплекса, соотношение цис- и /лранс-конформеров в сукцинимидном цикле увеличивается. На основании полученных данных был сделан вывод о том, что стереохимия сополимеров зависит от доли малеимидного мономера в "комплексной" форме, и что в процессе роста цепи значительную роль играет КПЗ.

Для исследования процесса сополимеризации малеимидов с донорными мономерами Мацумото и др. кроме кинетического и структурного использован метод ЭПР [156-158]. Так, в системе 1М-(2,6-дифенил)малеимид — 2,4,4-триметилпентен с помощью ЭПР найдены константы скорости присоединения радикалов к "своим" и "чужим" мономерам (1сц и ki2, соответственно) [157]. Кроме того, изучено влияние природы растворителя на константы скорости роста цепи: кц = 20 и 37 л/моль-сек и k12 = 230 и 150 л/моль-сек в хлороформе и бензоле, соответственно.

Одним из методов расширения круга полученных сополимеров является синтез новых мономеров. Рядом исследователей получены новые сополимеры с полезными свойствами путем введения различных заместителей в малеимиды. Такая возможность обусловлена тем, что N-замещенные функциональные малеимиды могут быть достаточно легко получены. Малеимидные мономеры в большинстве случаев представляют собой легко кристаллизующиеся твердые вещества и могут храниться в течение длительного времени в обычных условиях. Авторами [185] получен їч[-(4-формилфенокси-4 -карбонилфенші)малеимид, который в дальнейшем был использован в качестве сомономера в сополимеризации со стиролом. Обнаружено, что синтезированные сополимеры содержат 0.2 - 0.7 мольные доли имида. С целью защиты гидроксильной группы в N-гидрокси- и N-n-гидроксифенилмалеимидах были получены N-трет-бутилоксикарбонилокси-и N-п-трет-бутилоксикарбонилоксифенилмалеимиды [186], а также N-трет-бутилдиметилсилилоксималеимид [187]. Имиды сополимеризовали с производными стирола с последующим отщеплением легко уходящих трет-бутилоксикарбонильной и трет-бутилдиметилсилильной групп. Депротекция приводит к получению водорастворимых сополимеров с высокими температурами стеклования, которые могут быть использованы в качестве резистов в литографии. На основе красителя дисперсного красного-1 был получен малеимид, содержащий азобензольную группу [151]. В результате его сополимеризации со стиролом были получены сополимеры, обладающие двойным лучепреломлением.

Синтез полимеров реакцией сополимеризации имидов ненасыщенных дикарбоновых кислот с винильными соединениями

Поскольку винилглицидиловый эфир этиленгликоля (ВГЭ) по аналогии с другими виниловыми эфирами является донором электронов, а имиды -акцепторами, то между вышеуказанными мономерами возможно образование комплексов с переносом заряда согласно схеме 2.1. В общем виде данную схему можно представить Чаще всего константы равновесия комплексообразования определяют по методу Бенеши-Гильдебранда или по его различным модификациям [281]. При расчете данным методом производится измерение оптической плотности при длине волны максимума поглощения комплекса для серии растворов с различной концентрацией донора, значительно превышающей концентрацию акцептора, а затем строится график линейной зависимости —— СА - концентрация акцептора, моль/л; CD - концентрация донора, моль/л; 1 -толщина слоя, см; D - оптическая плотность. Уравнение (2.2) по наклону прямой и величине отрезка, отсекаемого этой прямой на оси ординат, позволяет определить константу равновесия Кр и молярный коэффициент поглощения є . В нашем случае сильное поглощение ароматических групп в дальневолновой области спектра, а также трудности, возникающие при подборе растворителя с учетом пороговой точки и растворимости мономеров крайне затрудняет применение УФ-спектроскопии для исследования комплексообразования. Однако наличие в спектрах ЯМР Н фенилимидов сигнала протонов двойной связи, который не перекрывается с химическими сдвигами протонов ВГЭ и дейтерированных растворителей, делает возможным использование метода Ханна - Ашбауха [282]. Согласно этому методу можно показать, что где 50 - химический сдвиг протонов акцептора в несвязанном виде; наблюдаемый химический сдвиг протонов акцептора в смеси с донором; 5 до - химический сдвиг протонов акцептора в комплексе; cD - концентрация донора; К - константа равновесия комплексообразования. Условием выполнения уравнения (2.3) является cD» сА.

Обозначив Анабл Уравнение (2.5) аналогично уравнению Бенеши-Гильдебранда (2.2), однако обладает рядом преимуществ. Во-первых, уравнение (2.5) не зависит от концентрации акцептора. Во-вторых, вместо коэффициента молярного поглощения используется сдвиг протонов акцептора в комплексе, определяемый с достаточно высокой точностью (± 0.1 м.д.). Концентрация акцепторных мономеров (имидов) в различных смесях с ВГЭ была равна 0.1 моль/л. На основе спектров ЯМР !Н N-фенилмалеимида (ФМИ) (химический сдвиг 5 = 5.87 м.д.) и N-фенилцитраконимида (ФЦИ) (5 = 5.69 м.д.) и их различных смесей с ВГЭ определены химические сдвиги протонов имидной двойной связи. С увеличением концентрации ВГЭ от 1 до 4 моль/л химический сдвиг СН= смещается в сторону слабого поля (рис. 2.2.1.1, 2.2.1.2). Исходя из полученных данных, графическим методом, на основании уравнения (2.5) рассчитаны следующие константы комплексообразования (рис. 2.2.1.3): 0.081 л/моль для комплекса ВГЭ ««ФМИ и 0.014 л/моль для комплекса ВГЭ ФЦИ при 28 С в дейтеробензоле. Как и следовало ожидать, введение при двойной связи метильной группы, обладающей положительным индуктивным эффектом, значительно уменьшает электроноакцепторные свойства имида. То, что графики на рис. 2.2.1.3 имеют линейный характер, доказывает образование сомономерных комплексов ВГЭ-ФМИ и ВГЭ-ФЦИ эквимолярного состава. Следовательно, такие комплексы могут играть определенную роль в реакции сополимеризации. Учитывая полученные значения констант образования комплексов, можно предположить, что согласно классификации, предложенной З.М. Рзаевым в работе [134], в случае сополимеризации ВГЭ-ФМИ будут образовываться чередующиеся сополимеры в присутствии инициаторов, а в системе ВГЭ-ФЦИ вероятность образования сополимера с правильным чередованием звеньев значительно ниже. спонтанное инициирование. Ни ВГЭ, ни имиды в аналогичных условиях не образуют гомополимеры.

Полученные сополимеры растворимы в ДМФА, ДМАА, ДМСО, ацетоне, МЭК, ТГФ, диоксане, хлороформе, бензоле (сополимер ВГЭ-ФМИ частично) и имеют характеристическую вязкость 0.23 - 0.80 дл/г для малеимидного и 0.09 - 0.27 дл/г для цитраконимидного полимеров (ДМФА, 25 С) (табл.2.2.2.1., 2.2.2.2). Данные ИК спектроскопии свидетельствуют о присутствии в структуре сополимеров ВГЭ и имидов оксиранового цикла (845, 915, 1250, 3070 см"1), карбонильных групп (1710, 1770 см"1), третичного атома азота (1040 см"1), монозамещенного бензольного кольца (700, 750, 1500, 1595 см 1) [285, 284]. Особый интерес привлекает сильная полоса поглощения, вызванная валентным колебанием карбонильной группы имидного цикла (1710 см"1). Наблюдаемый сдвиг в более коротковолновую область спектра по сравнению с исходными фенилимидами (1700 см"1) можно объяснить отсутствием сопряжения карбонильной группы с ненасыщенной группировкой [285]. Этот факт совместно с отсутствием в ИК-спектрах характеристических полос поглощения двойной углерод-углеродной связи свидетельствует о том, что сополимеризация протекает по двойным связям. С целью изучения закономерностей синтеза сополимеров ВГЭ и N-фенилимидов была исследована зависимость выхода сополимеров и их состава от соотношения мономеров в исходной смеси. Зависимость выхода сополимеров носит экстремальный характер с максимумом при эквимолярном составе исходной мономерной смеси (рис. 2.2.2.1). Известно, что подобную зависимость в ряде случаев считают одним из доказательств участия в росте цепи донорно-акцепторных комплексов [133]. Следовательно, можно предположить, что в случае сополимеризации ВГЭ и имидов определенную роль могут играть сомономерные комплексы.

Синтез и исследование сополимеров на основе жира и жирных кислот жира байкальской нерпы

Как было рассмотрено выше, в составе жира байкальской нерпы 25-35 % составляют полиненасыщенные жирные кислоты, высокая биологическая активность которых обуславливает перспективность получения концентратов с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот. Был получен концентрат жирных кислот жира байкальской нерпы обогащенный полиненасыщенными жирными кислотами методом комплексообразования свободных жирных кислот, выделенных из жира нерпы с мочевиной [322, 323]. Для определения качества концентрата жира байкальской нерпы определяли йодное и перекисное числа. Результаты исследования представлены в табл. 2.3.2.1.

Низкие значения перекисных чисел свидетельствуют о хорошем качестве жира и концентрата полиненасыщенных жирных кислот, высокие значения йодных чисел - о высокой ненасыщенности исследованных объектов. Исследование жирнокислотного состава концентрата полиненасыщенных жирных кислот методом газохроматомасс-спектрометрии выявило большое разнообразие ненасыщенных жирных кислот в концентрате (табл. 2.3.2.2.). Повышенное содержание полиненасыщенных жирных кислот, в том числе эссенциальных, в концентрате позволяет предположить высокую биологическую активность полученного продукта. Липосомальные препараты, полученные на основе концентратов полиненасыщенных жирных кислот, обладают более выраженной иммуннобиологической активностью по сравнению с липосомальными препаратами на основе жира нерпы..

Как нами было отмечено ранее, высокая степень ненасыщенности жирных кислот жира байкальской нерпы позволяет предположить для жира и жирных кислот активность в реакциях полимеризации и сополимеризации.

Методом радикальной сополимеризации нами были получены сополимеры жира и жирных кислот жира байкальской нерпы с ММА, в мольном соотношении жир (жирные кислоты) нерпы : метилметакрилат — 1:10, 1:5, 1:3. Сополимеризацию проводили в массе, в качестве инициатора использовали динитрил азобисизомасляной кислоты. ЯМР-Н1 спектр сополимера жира нерпы и метилметакрилата (1:5) представлен на рис. 2.3.2.1. В области 0,8 - 0,9 м.д. присутствуют сигналы протонов -СН3 групп ММА, в области 0,9 - 1,1 —СН3 групп кислотных остатков жиров. Области 1,2 - 1,3 м.д. и 1,4 - 1,6 м.д. соответствуют сигналам протонов -СН2- и -СН2 -СН2-СОО групп жирнокислотных остатков жира, соответственно. Сигналы при 1,79 м.д. соответствуют протонам -СН2-С- групп ММА, а при 3,57 м.д. - -СН3-ОСО-С- групп ММА. Области 1,86 м.д. и 5,14 м.д. относят к сигналам протонов СН2 -СН= и -СН=СН- групп, соответственно, а 2,29 м.д. —СН2 -СОО групп жирнокислотных остатков жира.

Рассчитанное соотношение мономерных единиц в полученных сополимерах по данным ЯМР-Н спектров (расчет по соотношению СН3- в кислотном остатке жиров и СН3- групп в звене ММА) для сополимера (1:10) (мольное соотношение жир нерпы:метилметакрилат - 1:10) составляет 1:19, для сополимеров (1:5) и (1:3) — 1:3. Следовательно, в этих сополимерах на один кислотный остаток триглицерида приходится 19, 3 и 3 звена ММА соответственно. Интересно отметить, что в молекуле жира после сополимеризации остается достаточно большое количество ненасыщенных двойных связей. Как видно из спектров ЯМР-Н1 во всех образцах в области 5,3 м.д. присутствуют сигналы группы -СН=СН-. По данным ЯМР-Н1 количество СН=СН групп на одну СН3- группу колеблется в каждом остатке кислоты от 1 - для образца (1:10) до 0,5 - для образца (1:3). Это означает, что в образце (1:10) на один кислотный остаток приходится одна непрореагировавшая ненасыщенная группа, а в образце (1:3) — на две кислотные группы приходится только одна группа -СН=СН-.

Растворимость полученных сополимеров не отличается от растворимости ПММА. Сополимеры не растворяются в тех растворителях, в которых жир хорошо растворим (гексан, метанол), то есть присоединение даже трех звеньев ММА к одному остатку жира изменяет его свойства. В тоже время появление в сополимерах длинных алифатических фрагментов жира в свою очередь меняет свойства ПММА. Значения характеристических вязкостей полученных сополимеров жира и ММА представлены в табл. 2.3.2.3.

Похожие диссертации на Полимеры на основе ненасыщенных карбоновых кислот и их производных