Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Одной из актуальных задач современной полимерной науки и технологии является повышение эффек-тивости способов управления процессами синтеза і модификации оли-го- и полимерных материалов, а также получение новых соединений обладающих комплексом специальных свойств.
Выполненные ранее исследовательские работы показали, что при-проведении радикальной и радиационно инициированной (со)полимеризации некоторых электронодонорных и электроноакцеп-торных (со)мономеров, большое значение для эффективности процесса, возможности получения продуктов, обладающих комплексом требуемых свойств, имеет предварительно проведённый процесс комплексо-образования. Не случайно, что в последнее время внимание многих исследователей в области химии иысокомолекулярных соединений обращено на изучение донорно-акцепторных комплексов и их роли в процессах синтеза и модификации полимеров. Одним из примеров влияния эффектов комтлексообразования на реакционную способность в процессах получения (со)полимеров является малеиновый ангидрид (МА). Имеющиеся работы свидетельствуют о том, что только будучи в форме комплекса с электронодонорным сомономером, МА вступает в реакции сополимеризации. Вместе с тем сравнительно мало изучены закономерности комилексообразования МА и других циклических ангидридов дикарбоновых кислот с органическими основаниями. Образующиеся комплексы способны выступать в качестве инициаторов и катализаторов полимеризации, подвергаться превращениям с образованием олигомерных соединений полисопряжённой структурой, придающей чм совокупность специальных свойств. Однако до сих пор остаются неясными ни механизм дальнейших превращений ком; іексов, ни факторы, влияющие на ход процесса, а значит нет надёжных способов управления им, с целью получения продуктов с заданными свойствами. Кроме того, не нашла должного развития идея, что использование эффекта комплексосбразования может явиться эффективным способом регулнрованш структуры и свойств полимерных продуктов. Таким образом, тзма дані >го исследования является актуальной и имеет важное теоретическое и практическое значение.
Работа проводилась в соответствии с задачами, поставленными одним из этапов научно-технической работы: "Закономерности новой реакции алкилирования оксиранами низко- и высокомолекулярных тре-
тичных аминов и получение полимерных солей четвертичных аммониевых оснований с ценными техническими свойствами" в рамках научного направления ВУЗа: ''Создание новых органических, элементор-ганнческих полимерных материалов и высокоэффективных энергосберегающих н малоотходных технологических процессов их производства и переработки в изделия".
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение закономерностей процесса комплексообразования циклических ангидридов дикарбоновых кислот с третичными аминами в массе и растворах, оценка реакционной способности указанных комплексов в реакциях с соединениями, содержащими различные функциональные группы; выявление факторов, влияющих на образование и свойства продуктов полимеризации МА в присутствии третичных аминов и выработка представлений о механизме данной реакции.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. В результате проведения исследования были впервые определены некоторые параметры комплексо-обрс ювания и свойства комплексов циклических ангидридов с третичными аминами. На основании кинетических закономерностей реакций взаимодействия эпокси- и гпдроксилсодержащих соединении с исследуемыми донорно-акцепторными комплексами, выдвинуто и подтверждено положение о том, что предварительно проведённый процесс комплексообразования способствует значительному повышению реакционной способности ангидридов в реакциях, связанных с раскрытием цикла. При этом предложен механизм образования и строение комплексов, а также схема реакций их дальнейших превращений. На основе выявленных закономерностей реакции полимеризации МА в присутствии третичных аминов и исследования свойств и строения полученных продуктов, выдвинуто предположение относительно возможного механизма данной реакции. Впервые представлены доказательства непосредственного участия комплексов МА с третичными аминами в реакции роста цепи, что расширяет лредставпення о взаимосвязи условий и параметров комплексообразования со свойствами образующихся на основе данных комплексов продуктов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. На примере циклических ангидридов и третичных аминов установлена взаимосвязь между повышением реакционной способности циклических электрофильных соединений в реакциях раскрытия циклов и их- комплексоооразованием с нуклеофильными реагентами, что позволяет выработг.ть подходы к
синтезу из активированных циклических соединений (лактонов, лакта-мов, сульфонатов, тииранов и т.д.), олиго- и полимерных соединений. Показано, что ангидрид-аминные комплексы уже " клгких температурных условиях с высокой эффективностью взаимодействуют с оксира-нами и гидроксилсодержащими соединениями, что позволяет получать с их участием высокомолекулярные соединения (насыщенные и ненасыщенные полиэфиры в результате анионной сополимеризацип с а-' оксидами), осуществлять их модификацию (структурное окрашивание, химическое связывание пластификаторов, стабилизаторов и т.д.). Следует отметить, что указанные процессы проходят при невысоких температурах, за короткое время и отличаются высокой конверсией. На основе продукта анионной полимеризации получен новый олигомер с системой полисопряжённых связей, характеризующийся повышенной электрической проводимостью и достаточно высокой термостойкостью. Соединения с подобной структурой находят применение в качестве органических полупроводников, каталитических систем, стабилизаторов полимеров.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации были представлены на научно-техническом семинаре "Новые пластмассы и эластомеры" (Санкт-Перебург, 1996), на XI Международной конференции молодых учёных по химии и химической технологии (Москва, 1997): По результатам работы опубликовано 3 статьи, 2 тезиса доклада.
ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа изложена на 134 страницах машинописного текста,-содержит 22 рисунка и 25 таблиц. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, библиографии (174 наименования).