Синтез и радикальная полимеризация новых гуанидинсодержащих виниловых мономеров
На правах рукописи
Жанситов Азамат Асланович
Синтез и радикальная полимеризация новых
гуанидинсодержащих виниловых мономеров
02.00.06 - Высокомолекулярные соединения
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата химических наук.
Нальчик-2011
Работа выполнена в Институте нефтехимического синтеза
им. А.В. Топчиева РАН и Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова.
Научный руководитель: доктор химических наук, профессор
Малкандуев Юсуф Ахматович
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор
Штильман Михаил Исаакович
доктор химических наук, профессор
Шустов Геннадий Борисович
Ведущая организация: Институт биохимической физики
им. Н. М. Эмануэля РАН
Защита диссертации состоится 26 января 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.076.09 в Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова по адресу: 360004, КБР, г. Нальчик, Чернышевского, 173, Главный корпус, аудитория 322.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КБГУ им. Х.М. Бербекова.
Автореферат разослан 24 декабря 2011 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета Т.А. Борукаев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Синтетические полиэлектролиты находят широкое применение в самых разных областях промышленности, техники, сельского хозяйства и медицины, используются в очистке питьевой и производственных вод и в дальнейшем их роль и значение, несомненно, будут возрастать. В связи с этим, исследования получения и изучения синтетических полиэлектролитов достаточно актуальны и интенсивно развиваются.
Особый интерес представляет синтез новых полимерных материалов с биоцидными свойствами. Известно, что соединения, содержащие в своем составе гуанидиновую группу, обладают широким спектром бактерицидного действия и нередко используются в качестве лечебных препаратов, бактерицидов и фунгицидов. Введение гуанидиновой группы в полимерные продукты должно придавать им значительную биоцидную активность, а также, благодаря наличию реакционноспособных аминогрупп, расширять возможности макромолекулярного дизайна, как на стадии мономеров, так и на стадии полимеров для создания новых низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений.
Также, известно, что производные (мет)акриловых кислот, представляют перспективный ряд мономеров. Обладая широким набором практически полезных свойств, они находят применение в лакокрасочной, целлюлозно-бумажной, текстильной промышленности. Полученные на их основе полимеры и сополимеры могут сохранять потенциал активности, являясь удобными носителями, в том числе и биологически активных веществ.
Учитывая вышесказанное, мы полагаем, что синтез и исследование свойств новых гуанидинсодержащих виниловых полимеров открывает новые возможности для получения соединений с необходимым набором свойств для использования в различных областях (медицина, сельское хозяйство, химическая промышленность и др.)
Цель работы и основные задачи исследования. Цель данной работы заключалась в разработке методов синтеза новых гуанидинсодержащих мономеров винилового ряда, изучении их физико-химических свойств и получении на их основе новых (со)полимеров, обладающих биоцидными свойствами.
Научная новизна. В работе впервые:
- синтезированы метакрилоилгуанидин (МГ), метакрилоилгуанидингидрохлорид (МГГХ), метакрилоилгуанидинацетат (МГАц), метакрилоилгуанидинтрифторацетат (МГТФАц);
- совокупностью физико-химических методов анализа изучены структура и свойства синтезированных мономеров и полимеров. Разработаны методики, позволяющие получать указанные (со)полимеры с заданными параметрами (составом, строением, молекулярной массой);
- изучены основные кинетические закономерности и особенности радикальной полимеризации синтезированных мономеров в водных и органических растворах;
- показана принципиальная возможность участия впервые синтезированных мономеров в реакциях радикальной сополимеризации с диаллилдиметиламмонийхлоридом (ДАДМАХ). Изучена кинетика процесса сополимеризации;
- оценены биоцидные и токсикологические свойства полученных мономеров и полимеров.
Практическая ценность работы. В результате совместных исследований, проведенных лабораторией химии полиэлектролитов и медико-биологических полимеров Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН и бактериологической лабораторией Государственного санитарно-эпидемиологического надзора КБР установлено, что синтезированные (со)полимеры обладают значительной биоцидной активностью по отношению к грамположительным и грамотрицательным микроорганизмам и могут быть использованы: в медицине как бактерицидные препараты, для обеззараживания различных поверхностей, в сельском хозяйстве для предпосевной обработки семян и борьбы с грибковыми заболеваниями растений, для очистки и обеззараживания воды методом флокуляции.
Личный вклад автора состоит в выборе направления работы, личном проведении большей части экспериментальных работ, обработке и интерпретации полученных результатов.
Автор выражает глубокую признательность заведующему лабораторией химии полиэлектролитов и медико-биологических полимеров ИНХС им. А.В. Топчиева РАН к.х.н. Н.А. Сивову и ведущим научным сотрудникам ИНХС им. А.В. Топчиева РАН к.х.н. А.И. Мартыненко и к.х.н. Н.И. Поповой за участие в совместных исследованиях и в обсуждении полученных результатов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на II, III, VI Всероссийских научно-практических конференциях «Новые полимерные композиционные материалы» (Нальчик, 2005, 2007, 2010), научной конференции ИНХС им. А.В. Топчиева РАН (Москва, 2009), V Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры — 2010» (Москва, 2010).
Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 18 статей 3 из которых в рецензируемых журналах РФ, 4 в зарубежных изданиях, 11 статей и 4 тезиса в материалах российских и международных конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 105 страницах машинописного текста, включает 12 таблиц, 24 рисунка, 10 схем. Библиография включает 135 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава I. Литературный обзор.
Рассмотрены основные кинетические закономерности и особенности реакций радикальной полимеризации и сополимеризации (мет)акриламидов в водных и органических растворах с изменением различных параметров (рН, температуры, концентрации мономера). Описано влияние строения (мет)акриламидов на их реакционную способность в реакциях радикальной полимеризации. Обсужден механизм ассоциативных взаимодействий (мет)акриламидов в водных растворах и их влияние на процесс полимеризации. Представлены основные направления возможного практического использования полимеров данного ряда.
Глава II. Экспериментальная часть.
В данном разделе работы описаны методики синтеза ряда исследованных мономеров (в том числе, и впервые синтезированных), условия их выделения и очистки, а также методики оценки бактерицидной активности и токсичности. Кинетику полимеризации исследовали методом ЯМР-спектроскопии. Продукты полимеризации очищали методом диализа. Строение и состав синтезированных соединений определяли методами ЯМР-спектроскопии и элементного анализа.
Синтез метакрилоилгуанидина осуществлен взаимодействием метилметакрилата (ММА) и гуанидина:
МГ
(Выход 50-90%) (i – условия в табл. 1)
Мономерные соли метакрилоилгуанидингидрохлорид, метакрилоилгуанидинацетат, метакрилоилгуанидинтрифторацетат получали взаимодействием метакрилоилгуанидина с соляной, уксусной и трифторуксусной кислотами, соответственно:
С помощью метода ЯМР1Н-спектроскопии, была изучена устойчивость синтезированных мономеров к реакциям гидролиза.
Глава III. Обсуждение результатов
3.1 Особенности синтеза метакрилоилгуанидина и его солей
Были исследованы способы синтеза (мет)акрилоилгуанидинов путем взаимодействия гуанидина с хлорангидридами, метил(мет)акрилатами и соответствующими кислотами. Показано, что наиболее перспективными для синтеза (мет)акрилоилгуанидина являются первые два способа (схема 1, R = H или CH3).
Схема 1
На их основе разработаны методы синтеза новых мономерных амидов – метакрилоилгуанидина и N,N’-диметакрилоилгуанидина (ДМГ).
Выявлено, что при взаимодействии гуанидина с метакрилоилхлоридом образуются метакрилоилгуанидина гидрохлорид (МГГХ) и диамид ДМГ (схема 2), а при реакции с метилметакрилатом - амид МГ (схема 3). Процесс получения амидов МГ и ДМГ осложнен образованием побочных циклических соединений (схема 4).
В качестве наиболее оптимального способа получения метакрилоилгуанидина был выбран синтез с использованием метилметакрилата, который был исследован в различных условиях (табл. 1)
 | |
Схема 2   |
Схема 3 Схема 4
Анализ данных, представленных в табл. 1, позволяет сделать следующие выводы. Наилучшие результаты получены при проведении процесса в ацетоне, а также в ММА, когда он используется и как растворитель, и как реагент (оп. 5 – 8). В диоксане выход МГ достаточно высок, однако длительное перемешивание реакционной смеси и нагревание увеличивают степень протекания побочных процессов.
Таблица 1
Влияние условий синтеза на выход метакрилоилгуанидина
| № п/п | Условия реакции | Выход, % | ||||
| Раство-ритель | Т, 0С | Время, ч | С, моль/л | МГ | ЦП | |
| 1 | Диоксан | 20 | 63 | 0.40 | 49 | 45 |
| 2 | Диоксан | 20 | 57 | 1.18 | 66 | 26 |
| 3 | Диоксан | 20 | 47 | 0.71 | 61 | 34 |
| 4 | Диоксан | 60 | 3.5 | 0.73 | 55 | 36 |
| 5 | ММА | 20 | 47 | 2.31 | 65 | 33 |
| 6 | ММА | 40 | 2 | 4.59 | 67 | 21 |
| 7 | Ацетон | 20 | 17.5 | 1.33 | 64 | 35 |
| 8 | Ацетон | 20 | 8 | 1,4 | 92 | 7 |
Синтез соответствующих солей осуществлялся взаимодействием предварительно полученного метакрилоилгуанидина с уксусной, трифторуксусной и соляной кислотами. При этом было определено, что выделенный из растворителя МГ, впоследствии, частично (5-7%) претерпевает в своей структуре изменения, которые ведут к потере растворимости. В связи с этим, целесообразно проводить синтез солей без выделения МГ из растворителя. Достаточно удалить фильтрованием твердые побочные циклические продукты и метакрилатгуанидин (МАГ), выход которых составляет около 10%, а затем добавлять соответствующую кислоту.
3.2 Исследование особенностей строения и поведения синтезированных мономеров в различных растворителях
Исследование строения мономеров и их поведения в различных растворителях необходимо для правильного выбора полимеризационной системы. В связи с этим, были изучены ЯМР-спектральные характеристики ряда новых гуанидинсодержащих мономерных соединений метакрилоилгуанидина и его солей МГГХ, МГАц, МГТФАц, а также для сравнения метакриламида (МАА) (табл. 2) в таких растворителях, как ДМСО, ацетон, вода и метанол. Растворители использовались дейтерированные, что объясняется необходимостью выбора среды, в которой мономеры были бы растворимы и сохраняли бы свое строение.
Спектры ЯМР снимали на спектрометре “Bruker DRX500” (500.13 МГц для 1Н и 125.76 МГц для 13С) в D2О, ацетоне-d6, метаноле-d4 и DMSO-d6 при 250С, химические сдвиги определены относительно остаточных протонов растворителя.
При изучении спектров ЯМР было установлено, что амид МГ и его гидрохлорид МГГХ имеют разное строение гуанидинового элемента структуры (схема 5), что подтвердили и данные ЯМР13С-спектроскопии (таблица 3).
При этом электронное строение МГАц близко к строению МГ, а МГТФА – к строению МГГХ.
Схема 5
Таблица 2
ЯМР1Н спектральные данные метакрилатных производных
| № пп | Соеди-нение | Раство-ритель | Химические сдвиги,, м.д. | |||
| CH3 | 3Ha | 3Hb | NH | |||
| 1 | МГ | DMSO-d6 | 1.83 | 5.24 | 5.93 | 6.62 / 7.78 |
| 2 | МГ | Ацетон-d6 | 1.86 | 5.25 | 6.02 | 7.12 |
| 3 | МГ | Метанол-d4 | 1.92 | 5.33 | 5.91 | - |
| 4 | МГ | D2О | 1.89 | 5.45 | 5.83 | - |
| 5 | ММА | Метанол-d4 | 1.93 | 5.61 | 6.08 | - |
| 6 | МГГХ | DMSO-d6 | 1.92 | 5.86 | 6.34 | 8.52 / 8.72 / 11.72 |
| 7 | МГГХ | Метанол-d4 | 2.01 | 5.85 | 6.15 | |
| 8 | МГГХ | D2О | 2.06 | 5.92 | 6.09 | - |
| 9 | МГАц | DMSO-d6 | 1.88 | 5.28 | 5.94 | 7.72ш / 1.83(ацCH3) |
| 10 | МГАц | Метанол-d4 | 1.98 | 5.73 | 6.02 | 1.92 (ацCH3) |
| 11 | МГАц | D2О | 2.02 | 5.87 | 6.09 | 1.96 (ацCH3) |
| 12 | МАА | DMSO-d6 | 1.82 | 5.32 | 5.69 | 7.02 / 7.43 |
| 13 | МАА | Метанол-d4 | 1.93 | 5.41 | 5.77 | - |
| 14 | МАА | D2О | 1.94 | 5.52 | 5.81 | - |
| 15 | МГТФА | DMSO-d6 | 1.92 | 5.84 | 6.02 | 8.49/8.88/11.23 |
| 16 | МГТФА | Метанол-d4 | 2.01 | 5.83 | 6.03 | - |
| 17 | МГТФА | D2О | 1.95 | 5.81 | 5.97 | - |
МГГХ и МГТФАц устойчивы во всех исследованных растворителях. В ацетоне и ДМСО амид МГ сохраняет свое строение. В метаноле происходит процесс, обратный образованию МГ – образование метилметакрилата, гуанидина (схема 6), и циклических продуктов (схема 7), а также другой мономерной соли – метакрилатгуанидина. В воде идет гидролиз с образованием в значительной степени метакрилатгуанидина (схема 8).
Схема 6. Образование метилметакрилата из метакрилоилгуанидина (алкоголиз)
Таблица 3
ЯМР13С спектральные характеристики метакрилатных производных (измерены в а ДМСО-d6, б ацетоне-d6, в метаноле-d4.)
| № пп | Соеди-нение | –СН3 | =CH2 | =C(CH3) | Гуан-1/ Гуан-2 | –СOХ | Амид-1/ Амид-2 |
| 1 | МГa | 19.10 | 119.57 | 144.39 | - / 162.71 | - | - / 177.71 |
| 2 | МГб | 19.25 | 120.27 | 145.60 | - / 164.03 | - | - / 179.57 |
| 3 | МГв | 20.46 | 123.82 | 145.52 | - / 165.00 | - | - / 183.11 |
| 4 | ММАв | 18.45 | 126.31 | 137.72 | 52.37 (OCH3) | 169.45 | - |
| 5 | МГГХa | 17.73 | 125.82 | 137.44 | 155.42 / - | - | 168.36 / - |
| 6 | МГГХв | 18.14 | 126.06 | 139.69 | 157.25 / - | - | 170.20 / - |
| 7 | МГАца | 18.87 | 120.02 | 143.78 | - / 162.09 | 172.46 | - / 176.96 |
| 8 | МГАцв | 18.35 | 124.72 | 140.83 | 158.86 / - | 180.12 | 172.68 / - |
| 9 | МААa | 18.66 | 119.65 | 139.81 | - | - | 169.54 / - |
| 10 | МААв | 18.85 | 121.40 | 140.81 | - | - | 173.50 / - |
| 11 | МГТФАа | 17.66 | 125.07 | 137.83 | 155.20 / - | - | 168.73 / - |
| 12 | МГТФАв | 18.05 | 125.62 | 139.90 | 157.31 / - | - | 170.43 / - |
Схема 7. Образование циклических продуктов
Схема 8. Образование метакрилатгуанидина из метакрилоилгуанидина
(гидролиз)
Образование различных продуктов исследовалось при комнатной температуре в дейтерированных метаноле и в воде (данные представлены на рис. 1 и 2).
Рис.1. Поведение метакрилоилгуанидина в D2O при комнатной температуре
Рис. 2. Поведение метакрилоилгуанидина в дейтерометаноле-d4 при комнатной температуре
Рисунок 2. Поведение МГУ в детерометаноле-d4 при ком
Видно, что для образования МАГ и циклических продуктов наблюдается «инкубационный» период (около 4 часов), тогда как превращение МГ в ММА начинается практически с самого начала процесса, что свидетельствует о том, что в образовании МАГ и циклического продукта, в первую очередь, участвует ММА, что наблюдается и при синтезе МГ.
Аналогичные процессы были обнаружены для поведения МГАц в метаноле (схема 9 и рис. 3), и при этом образуются ММА и гуанидинацетат (ГАц), однако процесс циклизации не наблюдается, т.к. одним из продуктов является не гуанидин, а его ацетатная соль.
Схема 9. Образование метилметакрилата из метакрилоилгуанидинацетата
(алкоголиз)
Рис. 3. Поведение метакрилоилгуанидинацетата в дейтерометаноле-d4 при комнатной температуре
На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что МГ в виде основания и МГАц не следует вовлекать в процессы радикальной полимеризации в воде и в спиртах. Полимеризацию следует проводить в ДМСО либо использовать МГ в виде его солей МГГХ и МГТФАц.
3.3. Радикальная полимеризация синтезированных соединений.
В работе впервые исследована радикальная полимеризация МГ, МГГХ, МГАц и МГТФАц. При проведении полимеризации МГ в воде было обнаружено, что в качестве продукта реакции в основном получается гель-фракция (80%), золь-фракция содержит исходный мономер. Это связано, как было установлено спектроскопическими исследованиями, со структурой исходного мономера, при полимеризации которого в росте цепи участвуют, по-видимому, С=С и С=N двойные связи, которые находятся в сопряжении.
Рис. 4. Кинетика полимеризации в D2O (60° C; [ПСА] = 510-3 моль/л;
[М] = 0,4 моль/л) 1– МГАц; 2 – МГ; 3 – МГГХ; 4 – МГТФАц.
При сополимеризации МГ с ДАДМАХ были получены как гель-фракция, так и водорастворимый полимер. Аналогичные результаты были получены для МГАц. Для данных мономеров полимеризация осложняется протеканием дополнительных процесссов, происходящих с мономерами. Для МГ в ДМСО и МГАц в ацетоне были получены растворимые полимеры. На основе гидрохлорида и трифторацетата метакрилоилгуанидина в воде были получены водорастворимые гомополимеры и сополимеры с ДАДМАХ.
Кинетические измерения полимеризации в воде показали, что реакция превращении мономеров идут с близкими скоростями (рис. 4). Более высокая скорость для МГ и его ацетата связана с побочными процессами, происходящими с этими мономерами.
Таблица 4
Зависимость характеристической вязкости полимеров от условий
полимеризации
| Продукт | Условия полимеризации* | хар. (дл/г)** | |
| Растворитель | Инициатор, моль/л | ||
| ПМГГХ | вода | [ПСА]=510-3 | 0,61 |
| ПМГГХ | метанол | [ДАК]=2,510-3 | 0,32 |
| ПМГГХ | вода*** | [ПСА]=510-3 | 0,09 |
| Сополимер ПМГГХ:ПДАДМАХ | вода | [ПСА]=2,510-3 | 0,53 |
| ПМГТФАц | вода | [ПСА]=510-3 | 0,47 |
Примечание: * Т= 60°С; концентрация мономера 0,4 моль/л.
** Вискозиметрические измерения проводили в 0,5 н р-ре NaCl в воде, при 30 °С;
*** реакционный р-р не дегазировали.
Для сравнения была также определена характеристическая вязкость ПМГГХ полученного в метаноле и воде в ампулах с предварительной дегазацией на вакуумной установке и полученного в воде на воздухе (без дегазации). Как и ожидалось, при проведении полимеризации в метаноле были получены полимеры с более низким значением характеристической вязкости (табл. 4), что косвенно говорит и о снижении молекулярной массы полимера. При проведении полимеризации на воздухе также наблюдается снижение вязкости.
3.4 Физико-химические свойства синтезированных мономеров и полимеров
Исследование методом ЯМР1Н-спектроскопии синтезированных в представленной работе мономерных и полимерных соединений подтвердили предполагавшуюся структуру объектов исследования и выявили ряд особенностей. В спектрах мономеров сигналы винильных и метильных протонов проявляются как вырожденная ABX3 система. Причем, наиболее выраженное различие (табл. 2) имеют сигналы протонов CH2- группы, находящихся в цис-положении к СН3-группе (На), при этом сигналы МГ и МГАц проявляются в более сильном поле, чем сигналы МГГХ и МГТФА, что также связано с влиянием кислотного противоиона. Например, в ДМСО хим. сдвиг для МГ – 5.24 и МГАц – 5.28 м.д., а для МГГХ – 5.86 м.д. и для МГТФА – 5.84 и м.д. Это указывает на близость электронного строения в данном растворителе для МГ и МГАц, а также МГГХ и МГТФА. Дополнительным подтверждением такой особенности строения мономеров являются структуры сигналов протонов гуанидинового ядра в ДМСО: для МГ и МГАц в спектре проявляются два уширенных сигнала для аминных протонов (около 7 м.д.), тогда как для МГГХ и МГТФА к двум более узким сигналам аминных протонов (около 8.5 м.д.) добавляется ярко выраженный сигнал амидного протона (около 11.5 м.д.). Данные ЯМР13С-спектроскопии подтверждают этот вывод (табл. 3)
Данные ЯМР1Н спектров синтезированных гомополимеров и сополимеров подтвердили структуру этих соединений, а также (в случае сополимеров) позволили определить их состав при анализе интегральных интенсивностей различных сигналов.
Исследования бактерицидных и токсикологических свойств.
Исследования бактерицидной активности синтезированных мономеров и полимеров, проведенные совместно с бактериологической лабораторией ГСЭН КБР, показали, что эти препараты весьма активны и обладают биоцидным действием по отношению к грамположительным и грамотрицательным микроорганизмам.
Показано, что наибольшую биоцидную активность относительно грамположительных, грамотрицательных штаммов и грибов проявили производные МГГХ: гомополимеры и сополимеры с ДАДМАХ. Следует также отметить, что повышение молекулярной массы полиМГГХ приводит к снижению биоцидной активности.
Исследование токсичности синтезированных в работе полимеров, которые проводили с использованием биоиндикатора Daphnia magma Strauss, показали их низкую токсичность.
Таким образом, анализ результатов проведенных комплексных исследований позволяет сделать вывод о перспективности практического использования полученных полимерных продуктов в качестве биоцидных материалов или их компонентов.
ВЫВОДЫ
- Впервые синтезированы гуанидинсодержащие мономеры винилового ряда – метакрилоилгуанидин, метакрилоилгуанидингидрохлорид, метакрилоилгуанидинацетат, метакрилоилгуанидинтрифторацетат; физико-химическими исследованиями установлены их структура и свойства. Изучены особенности их радикальной полимеризации и сополимеризации с диаллилдиметиламмонийхлоридом в водных и органических средах. Исследованы кинетические закономерности и особенности этих процессов. Оценены бактерицидные и токсикологические свойства синтезированных мономерных и полимерных продуктов
- В результате исследования поведения ряда новых гуанидинсодержащих мономерных соединений в таких растворителях, как ДМСО, ацетон, вода и метанол установлено, что метакрилоилгуанидингидрохлорид и метакрилоилгуанидинтрифторацетат устойчивы во всех исследованных растворителях. Метакрилоилгуанидин и метакрилоилгуанидинацетат сохраняют свое строение в ацетоне и ДМСО, в то время как, в воде и метаноле идут процессы гидролиза и алкоголиза соответственно.
- Установлено, что при проведении полимеризации метакрилоилгуанидина в воде в качестве продукта реакции в основном получается гель-фракция, а в ДМСО растворимый полимер. На основе метакрилоилгуанидингидрохлорида в воде и метаноле, метакрилоилгуанидинацетата в ацетоне и метакрилоилгуанидинтрифторацетата в воде и ацетоне были получены водорастворимые полимеры. При сополимеризации метакрилоилгуанидина и метакрилоилгуанидинацетата с диаллилдиметиламмонийхлоридом образуется как гель-фракция, так и водорастворимые полимеры. В случае сополимеризации метакрилоилгуанидингидрохлорида с диаллилдиметиламмонийхлоридом получен водорастворимый полимер.
- Исследование процесса полимеризации метакрилоилгуанидингидрохлорида в дейтерированных воде и метаноле показало, что реакции протекают с близкими скоростями. При этом в случае полимеризации в воде полученные продукты имеют более высокую характеристическую вязкость.
- Выявленно, что синтезированные мономеры проявляют высокую реакционную способность в реакциях сополимеризации с диаллилдиметиламмонийхлоридом. Выявлено, что скорость сополимеризации метакрилоилгуанидингидрохлорида с диаллилдиметилламмонийхлоридом близка к скорости гомополимеризации метакрилоилгуанидингидрохлорида.
- В ходе проведенных систематических кинетических исследований радикальной полимеризации впервые синтезированных соединений в водных растворах установлено, что в рассматриваемых системах сохраняются классические порядковые закономерности по концентрации мономера и инициатора.
- В результате проведенных исследований разработаны и изучены новые высокоэффективные синтетические материалы, обладающие биоцидной активностью и невысокой токсичностью. Установлено, что в наибольшей степени данные свойства проявляются у полиметакрилоилгуанидингидрохлорида.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- Жанситов А.А. Определение строения гуанидинсодержащих мономеров и полимеров методом ИК-спектроскопии [Текст] / Ю.А. Малкандуев, Н.А. Сивов, А.Н. Сивов, С.Ю. Хаширова, А.М. Эсмурзиев, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик.: КБГУ, 2005. – С. 245-252.
- Жанситов А.А. Исследование термостабильности гуанидинсодержащих (со)полимеров [Текст] / С.Ю. Хаширова, Н.А. Сивов, Ю.А. Малкандуев, А.М. Эсмурзиев, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик.: КБГУ, 2005. – С. 233-239.
- Жанситов А.А. Определение состава и строения гомополимеров и сополимеров на основе акрилат- и метакрилатгуанидинов методом ЯМР 1Н-спектроскопии [Текст] / Н.А. Сивов, А.Н. Сивов, Ю.А. Малкандуев, С.Ю. Хаширова, А.М. Эсмурзиев, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик.: КБГУ, 2005. - С. 239-244.
- Жанситов А.А. Термостабильность гуанидинсодержащих мономеров, полимеров и сополимеров [Текст] / С.Ю. Хаширова, Ю.А. Малкандуев, Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, А.М. Эсмурзиев, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Естественные науки. – № 3. – 2006. – С. 42-44.
- Жанситов А.А. Состав и строение гомополимеров и сополимеров на основе акрилат- и метакрилатгуанидинов [Текст] / Н.А. Сивов, А.Н. Сивов, Ю.А. Малкандуев, А.И. Мартыненко, С.Ю. Хаширова, А.М. Эсмурзиев, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Естественные науки. – № 4. – 2006. – С. 53-65.
- Жанситов А.А. Особенности строения гуанидинсодержащих мономеров и полимеров по данным ИК-спектроскопии [Текст] / Ю.А. Малкандуев, Н.А. Сивов, А.Н. Сивов, А.И. Мартыненко, С.Ю. Хаширова, А.М. Эсмурзаев, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Естественные науки. – № 4. – 2006. – С. 66-71.
- Жанситов А.А. Подход к расчету состава различных сополимеров методом ЯМР1Р-спектроскопии [Текст] / Н.А. Сивов, М.Ю. Заремский, А.Н. Сивов, Е.В. Черникова, Д.Н. Сивов, А.А. Жанситов, О.А. Таов // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик: КБГУ, 2007. – С. 168 – 171.
- Жанситов А.А. Особенности реакций радикальной полимеризации акрилат- и метакрилатгуанидинов [Текст] / Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, Ю.А. Малкандуев, Е.Ю. Кабанова, Н.И. Попова, А.А. Жанситов, О.А. Таов, С.Ю. Хаширова, Х.Х. Сапаев // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик: КБГУ, 2007. – С. 160 – 164.
- Жанситов А.А. Конформационное поведение растущих цепей поли(мет)акрилатгуанидинов в водных растворах [Текст] / Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, Ю.А. Малкандуев, М.Х. Байдаева, А.А. Жанситов, О.А. Таов, А.И. Сарбашева, Х.Х. Сапаев // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик: КБГУ, 2007. – С. 149 – 152.
- Жанситов А.А. Биоцидные свойства гуанидинсодержащих полимеров и их структура [Текст] / Н.А. Сивов, Ю.А. Малкандуев, С.Ю. Хаширова, М.Х. Байдаева, А.И. Сарбашева, А.А. Жанситов, О.А. Таов, Н.О. Каблахова // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик: КБГУ, 2007. – С. 156 – 160.
- Zhansitov A.A. Conformational behavior of propagating chains of polyacrylate- and polymethacrilate guanidines in water solution [Text] / N.A. Sivov, A.I. Martynenko, Yu.A. Malkanduev, M.H. Baidaeva, A.A. Zhansitov, O.A. Taov, A.I. Sarbasheva // Modern Tendencies in Organic and Biorganic Chemistry. – Chapter 26. – 2008. – P. 325-333.
- Zhansitov A.A. Biocide and toxicological properties of synthesized guanidine containing polymer and their structure [Text] / N.A. Sivov, Yu.A. Malkanduev, S.Yu. Khashirova, M.H. Baidaeva, A.I. Sarbasheva, A.A. Zhansitov, O.A. Taov // Modern Tendencies in Organic and Biorganic Chemistry. – Chapter 27. – 2008. – P. 335-340.
- Zhansitov A.A. The approach to calculation of different co-polymers composition by NMR1H spectroscopy method [Text] / N.A. Sivov, M.Yu. Zaremsky, A.N. Sivov, E.V. Chernikova, D.N. Sivov, A.A. Zhansitov, O.A. Taov // Modern Tendencies in Organic and Biorganic Chemistry. – Chapter 29. – 2008. – P. 345-348.
- Zhansitov A.A. Peculiarities of radical polymerization reactions of acrylate- and methacrylate guanidines [Text] / N.A. Sivov, A.I. Martynenko, Yu.A. Malkanduev, E.Yu. Kabanova, N.I. Popova, A.A Zhansitov., O.A. Taov, S.Yu. Khashirova // Modern Tendencies in Organic and Biorganic Chemistry. – Chapter 31. – 2008. – P. 353-361.
- Жанситов А.А. Синтез и свойства новых акрилатных мономеров метакрилоилгуанидина и его гидохлорида [Текст] / Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, Н.И. Попова, Г.Н. Бондаренко, Е.Б. Крутько, А.А. Жанситов // Материалы научной конференции ИНХС им. Топчиева РАН. – Москва, 2009. – С. 176
- Жанситов А.А. Исследование особенностей строения и поведения в различных растворителях метакрилоилгуанидина методом ЯМР спектроскопии [Текст] / Н.А. Сивов, Н.П. Филатова, А.Н. Сивов, Н.И. Попова, А.И. Мартыненко, А.А. Жанситов // Материалы научной конференции ИНХС им. Топчиева РАН. – Москва, 2009. – С. 178
- Жанситов А.А. Радикальная сополимеризация гуанидинсодержащих мономерных акриловых кислот с N,N-диаллил-N,N-диметиламмонийхлоридом: кинетические особенности и свойства сополимеров [Текст] / Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, Ю.А. Малкандуев, Н.И. Попова, А.А. Жанситов, С.Ю. Хаширова // Сборник статей: «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик, 2009. – С. 262-266.
- Жанситов А.А. Метакрилоилгуанидин и его гидрохлорид: синтез, свойства, и способность к (со)полимеризации [Текст] / Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, Н.И. Попова, Г.Н. Бондаренко, Е.Б. Крутько, А.А. Жанситов // Сборник статей: «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик, 2009. – С. 196-201.
- Жанситов А.А. Исследование особенностей строения и поведения в различных растворителях метакрилоилгуанидина методом ЯМР спектроскопии [Текст] Сивов Н.А., Филатова М.П., Сивов А.Н., Попова Н.И., Мартыненко А.И., Жанситов А.А. // Сборник статей: «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик, 2009. – С. 201-204.
- Жанситов А.А. Исследование строения и поведения в различных растворителях метакрилоилгуанидина: подход к выбору полимеризационной системы [Текст] / А.И. Мартыненко, Н.А. Сивов, Н.И. Попова, М.П. Филатова, А.А. Жанситов, А.Н. Сивов // Материалы Пятой всероссийской научной Каргинской конференции «Полимеры-2010». – Москва, 2010. – С1-108
- Жанситов А.А. Синтез и свойства новых мономеров: метакрилоилгуанидин и его производные [Текст] / Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко, Н.И. Попова, Г.Н. Бондаренко, Е.Б. Крутько, А.А. Жанситов // Материалы Пятой всероссийской научной Каргинской конференции «Полимеры-2010». – Москва, 2010. – С1-151
- Жанситов А.А. Исследование особенностей строения гуанидинсодержащих мономеров методом ЯМР-спектроскопии [Текст] / А.А. Жанситов, А.Н. Сивов, А.И. Мартыненко, Н.И. Попова, М.П. Филатова, Н.А. Сивов // Материалы VI международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы». – Нальчик, 2010. – С. 158-163.
