Гетерофункціональні олігопероксиди на основі піромелітової кислоти

Abstract

Дисертаційна робота стосується синтезу та дослідження нових олігопероксидів на основі піромелітової кислоти, що містять функціональні або термінальні пероксидні групи різної природи: пероксиестерні, первинно-третинні та дитретинні діалкілпероксидні групи. Встановлено зв’язок будови одержаних олігопероксидів з їх поверхнево-активними властивостями та термічною стійкістю. Визначені кінетичні закономірності реакції взаємодії піромелітового діангідриду з гідропероксидом трет-бутилу, виведена математична модель процесу та обчислені константи швидкості першої та другої стадій. Це дозволило визначити умови, які сприяють утворенню ангідридного пероксиестеру піромелітової кислоти. Модифікацією природних полісахаридів синтезованими олігопероксидами різної природи одержано нові біодеградабельні макроініціатори, а модифікація ними поверхні целюлозних волокон дозволяє покращити сумісність із поліолефінами, зокрема, з поліпропіленом. Показано, що олігопероксиди можуть бути використані для модифікації поверхні карбонових нанотрубок з метою покращення фізико-механічних властивостей нанокомпозиційних матеріалів нового покоління на їх основі. Проведено модифікацію поверхні поліетилентерефталату олігопероксидами з метою пероксидації для подальшого формування на ній прищепленого наношару декстрану із біоспецифічними властивостями. Диссертация посвящена синтезу и исследованию новых олигопероксидов на основе пиромеллитовой кислоты, содержащих функциональные или терминальные пероксидные группы различной природы: пероксиэфирные, первично-третичные и дитретичные диалкилпероксидные группы. На основе пиромеллитового диангидрида синтезированы олигопероксиды с карбоксильными, а на основе тетрахлорангидрида – с хлорангидридными функциональными группами. Строение синтезированных олигопероксидов подтверждено ИК и ПМР спектроскопией, а также функциональным анализом. Исследованы поверхностно-активные свойства синтезированных олигопероксидов. Показано, что их поверхностная активность проявляется в кислой среде и зависит от длины оксиэтиленовой цепи и количества карбоксильных групп и не зависит от природы пероксидной группы. Наибольшую поверхностную активность проявляют олигопероксиды на основе ПЕГ-9 и ПЕГ-13, у которых гидрофильно-гидрофобные свойства сбалансированы. Установлено, что олигопероксиды являются эффективными эмульгаторами полистирольных эмульсий. Методом дериватографии исследован термический распад синтезированных олигопероксидов. Показано, что температурный интервал термодеструкции и значения эффективных энергий активации олигопероксидов отвечают мономерным пероксидам соответствующих классов. Определены кинетические закономерности реакции взаимодействия пиромеллитового диангидрида с гидропероксидом трет-бутила, выведена математическая модель процесса и вычислены константы скорости первой и второй стадий. Это позволило определить оптимальные условия для препаративного синтеза ангидридного пероксиэфира пиромеллитовой кислоты. Модификацией природных полисахаридов синтезированными олигопероксидами различной природы получены новые биодеградабельные макроинициаторы, а модификация олигопероксидами поверхности целлюлозных волокон улучшает совместимость последних с полиолефинами, в частности, с полипропиленом. Показано, что олигопероксиды могут быть использованы для модификации поверхности карбоновых нанотрубок с целью улучшения физико-механических показателей нанокомпозиционных материалов нового поколения на их основе. Проведена модификация олигопероксидами поверхности полиэтилентерефталата с целью её пероксидации и дальнейшего формирования на ней привитого нанослоя декстрана с биоспецифическими свойствами. The thesis is devoted to the synthesis and investigation of a novel oligoesters on the basis of Pyromellitic Acid, which contain either functional or terminal peroxy groups of different nature: peroxyester, primary-tertiary and ditertiary dialkil peroxy groups. The influence of the structure of oligoperoxides on the surface-active properties and thermal stability of peroxide function was established. The kinetic regularities of the reaction of Pyromellitic Dianhydride with Hidroperoxide of tertiary Butyl were determined. Mathematic model of the process was created and the first and second stages constants were calculated. Conditions to obtain the Peroxyester with anhydride group were determined. A new biodegradable macroinitiators were obtained by the modification of native polysaccharides with oligoperoxides. The modification of the surface of cellulose fibers improves their compatibility with traditional polymers with polypropylene. It was shown, that oligoperoxides could be used for modification of Carbon Nanotube surface in order to improve mechanical properties of modern nanocomposites on their basis. The polyethyleneterephtalate surface was modified with oligoperoxide in order to attach dextrane nanolayer with biospecific properties.