Амфіфільні поверхнево-активні олігомери на основі піромелітового діангідриду та їх колоїдно-хімічні властивості

Abstract

Дисертаційна робота присвячена синтезу амфіфільних поверхнево-активних олігомерів (ПАО) ди- та триблочної будови, які представляють собою діестери піромелітової кислоти через ацилування піромелітовим діангідридом одно або двоатомних спиртів з термінальними гідроксилвмісними групами. Запропонований підхід дозволяє під час синтезу регулювати природу і довжини ліпофільних фрагментів та гідрофільних поліоксіетиленових ланцюгів, ГЛБ, ККМ, структуру міцел і міцелярних агрегатів та їх солюбілізаційну ємність. Підтверджено будову та досліджено колоїдно-хімічні властивості нових ПАО. Показано, що ди- і триблоколігомери утворюють ієрархію міцелярних структур і характеризуються наявністю ККМ1 і ККА. Встановлено особливості солюбілізації ліпофільного сольватохромного барвника нільського червоного, запашних олій і риб’ячий жиру та холестеролу у міцелярних структурах, що може бути викристано у медичних і біомедичних дослідженнях. Показано, що міцелярні структури діестерів піромелітової кислоти можуть слугувати наноконтейнерами для імобілізації і транспортування протиракового препарата куркуміну, забезпечують його стабільність у водном у середовищі і пролонговане вивільнення в олеофазу, а також слугувати нанореакторами синтезу наночастинок срібла. Одержані ПАО використано як ефективні емульгатори в емульсійній полімеризації стирену. Диссертационная работа посвящена синтезу амфифильных поверхностно-активных олигомеров ди- и три блочного строения, которые представляют собой сложные диэфиры пиромеллитовой кислоты ацилированием пиромеллитовим диангидридом гидроксилсодержащих соединений - одно или двухатомных спиртов с терминальными гидроксильными группами. Предложенный подход конструирования и синтеза поверхностно-активных ди- и триблок олигомеров позволил регулировать во время синтеза природу и длины липофильного фрагмента поверхностно-активных олигомеров (бутил, октил, цетил, полиоксибутилен, холестерил) и гидрофильных полиоксиэтиленовых цепей; регулировать гидрофильно-липофильный баланс, ККМ, структуру мицелл и мицеллярных агрегатов и их солюбилизационную емкость. Физико-химическими методами подтверждено строение и состав полученных поверхностно-активных олигомеров. Исследованы их коллоидно-химические свойства. Показано, что ди- и триблоколигомеры образуют иерархию мицеллярных структур и характеризуются наличием ККМ1 и ККА. Исследованы особенности солюбилизации липофильных веществ в мицеллярных структурах с помощью сольватохромного красителя нильского красного. Показано, что мицеллярные структуры могут иммобилизировать эфирные масла и рыбий жир, а также холестерин, что может быть предложено для медицинских и биомедицинских исследований. Показано также, что мицеллярные структуры поверхностно активных сложных диэфиров пиромеллитовой кислоты могут служить наноконтейнерами для иммобилизации и транспортировки противоракового препарата куркумина, обеспечивают его стабильность в водной среде и пролонгированное высвобождение в олеофазу, а также служить нанореакторами синтеза наночастиц серебра. Полученные поверхностно активные олигомерные сложные диэфиры пиромеллитовой кислоты использовано как эффективные эмульгаторы в эмульсионной полимеризации стирола. The thesis is devoted to the synthesis of amphiphilic oligomeric surfactants (SAO) of di- and triblocks structure that represent diesters of pyromellitic acid through pyromellitic dianhidryde acylation of one or diatomic alcohols. The proposed approach during synthesis allowed to adjust the nature and length of the lipophilic moieties and hydrophilic polyoxyethylene chains, HLB, CMC, micelles and the micellar aggregates structure and their solubilization capacity. Structure and colloidal-chemical properties of new SAO was studied. It is shown that di- and triblocks oligomers form a hierarchy micellar structures and have CMC1 and CАC. Solubilization features of lipophilic agents in micellar structures using solvatochromic dye Nile red, aromatic oils, fish oil and cholesterol that can be offered for medical and biomedical research was investigated. Shown that micellar structure of diesters of pyromellitic acid can serve as nanocontainers to immobilize and transport anti-cancer drug curcumin, ensuring its stability in an aqueous medium and extended release in lipophilic medium and serve as nanoreactors of silver nanoparticles synthesis. The obtained SAO used as effective emulsifiers in styrene emulsion polymerization.