CC BY
33
a) pH=7 б) pH=1.4 в) высушенный гель
Рис. 2. Образец сшитого полимера: а) набухший в дистиллированной воде; б) в сколлапсированном состоянии в водном растворе соляной кислоты; в) в сухом виде
Важным свойством такого геля является его способность к набуханию в воде и коллапс в кислой среде, причем данный процесс является обратимым (рис. 2). Это дает возможность использовать его в качестве контейнера для направленного транспорта лекарственных форм при пероральном употреблении. В кислой среде желудка гель будет находиться в сколлапсированном состоянии, что делает невозможным выход препарата из матрицы геля, однако в близкой к нейтральной среде кишечника гель набухает и препарат поступает в организм. Таким образом, использование такого контейнера особенно актуально для лекарственных препаратов, которые либо инактивируются в кислой среде желудка, либо деструктивно влияют на его слизистую.
Регулирования степени и скорости набухания геля ПГМГгх, а также его чувствительности к изменению рН среды можно достигнуть варьированием соотношения мономеров, температуры и времени синтеза, что позволит изменять скорость выхода лекарственной формы из полимерной матрицы и создавать препараты пролонгированного действия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Харрисон К. Введение в полимерные системы доставки лекарств [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://medgel.ru/biomaterials/hydrogel/hydrogel_54.html
2. Базарон Л.У., Стельмах С.А. Молекулярно-массовые характеристики полигекса-метиленгуанидин гидрохлорида // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т.81, №11. - С. 1906-1910.
3. Гембицкий П. А., Воинцева И.И. Полимерный биоцидный препарат полигекса-метиленгуанидин. - Запорожье: Полиграф, 1998. - 42 с.
4. Мальцева М.М., Заева Г.Н. Характеристика токсичности ПГМГхл - новой дезинфицирующей субстанции // Человек и лекарства: тез. докл.У Рос. нац. конгресса. - М., 1999. - С. 311.
5. Flory P.J. Principles of Polymer Chemistry. - Cornell. Univ. Press. - Ithaka: NY. - 1953. - 596 p.
УДК 541.64
СИНТЕЗ ПОЛИАМИДОБЕНЗИМИДАЗОЛОВ НА ОСНОВЕ 3,3’,4,4’-ТЕТРААМИНОДИФЕНИЛОКСИДА, ДИФЕНИЛОВЫХ ЭФИРОВ АДИПИНОВОЙ ИЛИ ИЗОФТАЛЕВОЙ КИСЛОТ И Е-КАПРОЛАКТАМА
О.В. Ильина, Ж.П. Мазуревская, В.В. Хахинов
Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ. E-mail: [email protected]
Изучены условия синтеза полиамидобензиимидазолы на основе 3,3',4,4'-тетрааминодифенилоксида, дифениловых эфиров адипиновой или изофталевой кислот и s-капролактама поликонденсацией в расплаве, а именно влияние скорости подачи инертного газа в реакционную среду и применения вакуума на молекулярную массу сополимера.
Ключевые слова: синтез, поликонденсация в расплаве, полиамидобензимидазолы.
THE SYNTHESIS OF POLYAMIDOBENZIMIDAZOLES ON THE BASIS OF 3,3’,4,4’-TETRAAMINODIPHENYLOXIDE, DIPHENYL ETHERS OF ADIPINE OR ISOPHTALIC ACIDS
AND e-CAPROLACTUM
O.V. Il’ina, Zh.P. Mazurevskaya, V.V. Khakhinov Baikal Institute of Nature Management, SB RAS, Ulan-Ude
Explored conditions of the synthesis of polyamidobenzimidazoles on the basis of 3,3',4,4 '-tetraaminodiphenyloxide, diphenyl ethers of adipine or isophtalic acids and e-caprolactum by polycondensation in slag, namely velocity of inert gas at reactive environment and influence of vacuum on molecular mass ofpolymer, were studied.
Key words: synthes, polycondensation in slag, polyamidobenzimidazoles
Одно из актуальных направлений в химии высокомолекулярных соединений -модифицирование уже созданных полимеров с целью получения полимеров с заданными свойствами.
Среди полигетероариленов представляют интерес полиамидобензимидазолы (ПАБИ), полученные на основе ароматических тетрааминов, дифениловых эфиров алифатических или ароматических дикарбоновых кислот и е-капролактама, которые можно рассматривать как промышленный поли-е-капролактам, модифицированный бензимидазольными циклами [1]. Поли-е-капролактам (ПКЛ) имеет довольно низкую термостойкость, при нагревании его на воздухе происходит термоокислительная деструкция, резко увеличивающаяся под действием ультрафиолетовых лучей и солнечного света. Допускается нагревание ПКЛ до 100°С, при 150°С происходит окисление, при нагревании выше 180°С полимер разрушается [2]. Присутствие в макромолекуле ПАБИ бензимидазольных циклов позволяет повысить термические характеристики, их химическую стойкость к агрессивным средам, а наличие амидных связей придает сополимерам растворимость и позволяет перерабатывать их из растворов и прессованием в отличие от гомополибензимидазолов, которые, как известно [3], при их исключительной термостойкости плохо растворимы в доступных органических растворителях и разлагаются, не плавясь.
В настоящей работе синтезированы ПАБИ на основе 3,3’,4,4’-тетрааминодифенилоксида, дифениладипината или дифенилизофталата и е-капролактама, изучены условия проведения поликонденсации в расплаве, а именно влияние скорости подачи инертного газа в реакционную среду и применения вакуума на молекулярную массу сополимера.
Синтез сополимеров проводили в конденсационной пробирке. Пробирку пустую, а затем со смесью ТАДФО, ДФА или ДФИ и КЛ, взятых в эквимольном соотношении, многократно продували инертным газом при чередовании откачки и наполнения, затем пробирку помещали в баню, нагретую до 200°С. Реакционная смесь плавилась. Далее в течение 1 ч температуру медленно поднимали до заданного значения и выдерживали в течение необходимого времени. После 20-30 мин нагревания расплав застывает, и далее реакция, протекающая с выделением фенола и воды, идет в твердой фазе в токе инертного газа. Через 3,5 ч, когда расплав превращается в твердую массу, отключаем печь и медленно охлаждаем реакционную массу в токе инертного газа до комнатной температуры.
Следует отметить, что применение вакуума 1-2 мм. рт.ст. в течение 1-1,5 ч на конечной стадии процесса поликонденсации при оптимальной температуре синтеза 260-270°С создает очень жесткие условия , при которых возможна частичная деструкция полученных продуктов. Зачастую образуются полимеры с черным отливом, нерастворимые даже в концентрированной серной кислоте, что указывает, возможно, на образование частично сшитых полимеров [4]. Скорость подачи аргона в данном случае была минимальной (3-4 мл/мин), чтобы поддержать инертную атмосферу в сфере реакции на протяжении всего процесса.
Нами изучено влияние скорости подачи аргона на вязкость и растворимость полученных полимеров. Скорость подачи аргона была увеличена до 30-40 мл/мин, т.е. аргон создавал не только инертную атмосферу в зоне реакции, но и с током аргона из сферы реакции удалялись олигомеры и побочные продукты, выделяющиеся в результате поликонденсации. Таким образом, увеличение скорости подачи аргона в конденсационную пробирку позволило исключить применение вакуума на последней стадии процесса.
Полученные сополимеры представляют собой твердые продукты или вспененную объемную массу в случае ДФИ, растворимые в концентрированной муравьиной и серной кислотах, ДМФА при комнатной температуре и при нагревании полностью, частично в трикрезоле и бензиловом спирте.
Приведенная вязкость 0,5%-ных растворов полученных полимеров в концентрированной муравьиной кислоте составляет от 1,2 до 6,0 дл/г в зависимости от строения элементарного звена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Коршак В.В., Изынееев А.А., Мазуревская Ж.П. Синтез новых полиамидобензимидазолов на основе е-капролактама // Высокомолек. соедин. - 1974. - Т. XVI Б, №4. - С. 248-249.
2. Гордон Т.Я. Стабилизация синтетических полимеров. - М.: ГХИ, 1963. - С. 10-12.
3. Кардаш И.Е., Телешов Э.Н. Химия и химическая технология высокомолекулярных соединений. Итоги науки. Сер. Химия. - М.: ВИНИТИ, 1971. - 123 с.
4. Хахинов В.В., Мазуревская Ж.П., Могнонов Д.М., Ильина О.В. Термостойкость полиамидобензимидазолов // Журнал прикладной химии. - 2001. - Т.74, вып.4. - С. 649-652.
УДК 544.472.3
Fe-, Fe/Al-СОДЕРЖЛЩИЕ ГЛИНЫ - КАТАЛИЗАТОРЫ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ ТИОЦИАНАТОВ
Л.В. Брызгалова*, Э.Ц. Дашинамжилова*, С.Ц. Ханхасаева*,А*
Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ. E-mail: [email protected] Бурятский государственный университет, Улан-Удэ
Введением комплексов железа, железа/алюминия в монтмориллонитовую глину синтезированы Fe-, Fe/Al-содержащие катализаторы. Показано, что они являются каталитически активными в реакции окисления тиоцианатов пероксидом водорода в водных растворах.
Ключевые слова: тиоцианаты, каталитическое окисление, Fe-, Fe/Al- содержащие катализаторы.
Fe-, Fe/Al - CLAYS AS CATALYSTS IN THE OXIDATION OF THIOC^YANATES L.V. Bryzgalova , E.Ts. Dashinamzhilova , S.Ts. Khankhasaeva ,
*Baikal Institute of Nature Management, SB RAS, Ulan-Ude Buryat State University, Ulan-Ude
Fe-, Fe/Al-, containing catalysts, synthesized by the introduction of iron complexes, iron/aluminum in montmorillonite clay. It is shown that they are catalytically active in the oxidation of thiocyanate by hydrogen peroxide in aqueous solutions.
Key words: thiocyanates, catalytic oxidation, Fe-, Fe/Al-catalysts, montmorillonite.
Сточные воды золотоизвлекательных фабрик занимают особое место в ряду высокотоксичных загрязнений, так как содержат в больших концентрациях такие соединения, как цианиды, тиоцианаты, ионы тяжелых металлов, мышьяк, ртуть и др. В настоящее время процесс цианирования золотосодержащего сырья, несмотря на высокую токсичность растворителя благородных металлов -цианистого натрия, продолжает оставаться основным способом извлечения золота. Предельно допустимая концентрация тиоцианатов в воде составляет 0,1 мг/л [1]. Целесообразность выбора того или иного метода зависит от состава, концентрации загрязняющих веществ, режима поступления и объема стоков, технологических требований к очищенной воде, необходимости и возможности регенерации и повторного использования воды и ценных компонентов.
Применяемые в настоящее время в отечественной промышленности физико-химические методы обезвреживания тиоцианатов в стоках от переработки руд и концентратов не являются универсальными, не имеют значительных преимуществ и обладают рядом недостатков [2-4]. В последние годы особый интерес проявляется к методам, предлагающим в качестве экологического чистого окислителя пероксида водорода (ПВ) [5-7]. К его основным технологическим преимуществам следует отнести высокую растворимость в воде, стабильность, возможность обработки воды в широком диапазоне температур, простоту аппаратного оформления [8]. Достоинствами способа обезвреживания циансодержащих сточных и оборотных вод ПВ являются: а) отсутствие образования токсичных промежуточных соединений при взаимодействии ПВ и цианидов; б) стабильность солесодержания обработанной воды; в) сохранение активности растворов ПВ при длительном хранении и транспортировании [9]. Кроме того, обработку сточных вод растворами ПВ можно осуществить на тех же установках периодического действия, которые используют для обработки сточных вод активным хлором. Дозирование ПВ в сточные воды может быть полностью автоматизировано (по величине редокс-потенциала). ПВ применяется значительно реже для
