Введение к работе
Актуальность проблемы. Полифунщиональкые полимеры относятся к ислу соединений, интерес к которым неуклонно возрастает. Это обусловлено, первую очередь, широким спектром полезных свойств указанных полимеров, оторые зарекомендовали себя как перспективные флокулянты, коагулянты, онообменные сорбенты, структураторы почв, носители физиологически актовых средств пролонгированного действия, разделительные мембраны, модели иополимеров и т.д. Несмотря на то, что полифункциональные полимеры наши применение в различных областях науки, техники, сельского хозяйства и едицины, до сих пор многие из них остаются соединениями труднодоступны-;и, в особенности, N, S, О- содержащие полимеры.
Известно, что одним из перспективных методов получения вышеописан-ых полимеров является совместная полимеризация мономеров, содержащих азличные функциональные группы. В этом плане наибольшее внимание припекает радикальная сополимеризация одного из наиболее интересных базовых ономеров Ы,Ы-диметил-Ы^-диаллиламмоний хлорида, т.к., процесс гомопо-имеризации этого мономера достаточно хорошо изучен, а гомополимеры на го основе находят широкое применение и выпускаются в промышленном мас-ітабе. В то же время сополимеризация Ы^-диметил-Ы^-диаллиламмоний лорнда изучена лишь с ограниченным числом мономеров: акриловой кислотой, криламидом, N-винилпирролидоном.
Кроме того, исследование реакций сополимеризации мономеров, содер-:ащих функциональные группы представляет не только практическую цен-ость, но важно и с теоретической точки зрения, так как позволяет проводить ценку сравнительной реакционной активности функциональных мономеров и адикалов и находить подходы к выяснению механизмов радикальных процесів, протекающих с участием различных функциональных групп при формиро-інии полимерной цепи.
В связи с вышесказанным поиск и разработка оригинальных подходов, })фективных методов синтеза новых N, О, S-содержащих полифункциональных олимеров на основе Ы,Ы-диметил-К,Ы-диаллиламмоний хлорида является ажной и актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских ра-от Института органической химии УНЦ РАН по теме: "Исследование процесів регулируемого синтеза полифункциональных полимеров многоцелевого на1 тчения" (№ гос. регистрации 01.9.60 001046).
Цель работы:
исследование радикальной сополимеризации Ы^-диметил -N.N-flHan-яламмоний хлорида с акрилонитрилом, 4-винилпиридином, итаконовой и малиновой кислотами, диоксидом серы;
изучение относительных активностей указанных мономеров;
выявление кинетических закономерностей исследуемых систем, установление структуры сополимеров;
изучение свойств полученных сополимеров.
Научная новизна. Выполненные целенаправленные исследования в области синтеза N, О, S-содержащих полифункциональных полимеров с использованием методов радикальной сополимеризации позволили:
- впервые установить протекание радикальной сополимеризации N,N-
диметил-Ы^-диаллиламмоний хлорида с акрилонитрилом, 4-винилпиридином,
итаконовой и малеиновой кислотами;
- исследовать кинетические аспекты этих реакций и обнаружить харак
терные особенности протекания реакций для каждой сополимеризующейся сис
темы;
- определить значения относительных активностей сомономеров.
Впервые исследована сополимеризация Ы^-диметил-Ы.М-диаллил-
аммоний хлорида с двуокисью серы в водной среде в присутствии персульфатг "калия на начальных и глубоких степенях превращения, изучены кинетические закономерности процесса. Показано, что активность Ы,Ы-диалкил^^-диал-лиламмоний галогенидов при сополимеризации с SO2 в значительной мере зависит от длины алкильного радикала и природы противоиона при атоме азота.
Методом ЯМР ПС однозначно доказано, что сополимеризация N.N-дн-метил-Ы,М-диаллиламмоний хлорида с S02 и другими мономерами протекает с образованием пятнчленных пирролидиниевых циклов.
Практическая ценность работы заключается в том, что в результате проведенных исследований разработаны препаративно удобные методы получения новых N, О, S-содержащих полифункциональных полимеров на основе сополимеризации N.N-flHMeTiw-N.N-flHaiuninaMMOHHri хлорида с мономерами, содержащими различные функциональные группы (в частности, сульфо-, амино-, циано-, карбоксильные группы).
Синтезированные сополимеры N.N-диметил -N.N-диаллиламмоний хлорида с двуокисью серы, итаконовой и малеиновой кислотами испытаны в качестве додубливателей на Стерлитамакском кожевешю-обувном комбинате и АО "Курский кожевенный завод". Установлено, что указанные сополимеры являются эффективными додубливателями и рекомендованы к широкому внедрению в кожевенно-меховые отрасли производства. Сополимеры М^-диметил-Ы,Ы-диаллиламмоний хлорида с двуокисью серы применяются в качестве блескооб-разователя в гальванотехнике и флокулянта для очистки сточных вод различных производств.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи и тезисы 4-х докладов на конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 117 страницах машинописного текста; состоит из введения, литературного обзора, методической части, обсуждения результатов и выводов; содержит 18 таблиц и 23 рисунка; список литературы включает 134 наименования.
