Научная статья на тему 'Влияние строения галогенсодержащих инициаторов на полимеризацию метилметакрилата, катализируемую образующимися in situ соединениями нульвалентного никеля'

Влияние строения галогенсодержащих инициаторов на полимеризацию метилметакрилата, катализируемую образующимися in situ соединениями нульвалентного никеля Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
80
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРИЛБРОМИДЫ / БИС(ТРИФЕНИЛФОСФИН)НИКЕЛЬ ДИБРОМИД / ЦИНКОВАЯ ПЫЛЬ / КАТА-ЛИЗ / ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ / МЕТИЛМЕТАКРИЛАТ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Гришин Д. Ф., Валетова Н. Б., Ильичев И. С.

Изучены особенности полимеризации метилметакрилата (ММА) в присутствии бис(трифенилфосфин)никель дибромида, цинковой пыли и различных арилгалоидных инициаторов. Установлено, что введение в пара-положение арилбромида сильных ак-цепторных групп приводит к существенному росту выхода полимера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Гришин Д. Ф., Валетова Н. Б., Ильичев И. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние строения галогенсодержащих инициаторов на полимеризацию метилметакрилата, катализируемую образующимися in situ соединениями нульвалентного никеля»

Korshak V.V., Rusanov A.L. // Uspekhi Khimii. 1983. V. 52. N 5. P. 1812 (in Russian).

9. Rusanov A.L., Komarova L.G., Sheveleva T.S. Prigo-zhina M.P., Shevelev S.A., Dutov M.D., Vatsadze I.F., Serushkina O.V. // Polym. 1996. V. 30. P. 279.

10. Rusanov A.L., Tartakovskiy V.F., Komarova L.G., Prigozhina M.P., Shevelev S.A., Dutov M.D., Vatsadze I.F., Serushkina O.V., Bulycheva E.G., Elshina L.B. // Polymer. 2000. V. 41. P. 5021.

11. Abadie M.J.M., Rusanov A.L. Practikal Guide to Polyi-mides Shawbury: Rapra. England. 2007. Р. 11;

12. Коршак В.В., Кнунянц И.Л., Русанов А.Л., Лившиц Б.Р. // Успехи химии. 1987. Т. 56. № 3. С. 489; Korshak V.V., Knunyants I.L., Rusanov А-L., Livshits B.R. // Uspekhi Khimii. 1987. V. 56. N 3. P. 489 (in Russian).

13. Кумыков Р.М., Русанов А.Л., Микитаев А.К. Новые растворимые термо- и огнестойкие полигетероарилены. М.: Изд-во РХТУ. 2007. С. 123-127;

Kumykov R.M., Rusanov A.L.,Mikitaev A.K. New soluble heat and flame resistant polyheteroarylenes. M.: RCTU. 2007. Р. 123-127 (in Russian).

14. Кумыков Р.М., Микитаев А.К., Русанов А.Л. // Совр. наукоемк. технологии. 2004. № 1. С. 88-89; Kumykov R.M., Mikitaev A.K., Rusanov A.L. // Sovrem. naukoemkie tekhnologii. 2004. N 1. P. 88-89 (in Russian).

15. Коршак В.В., Русанов А.Л., Берлин А.М., Фидлер С.Х., Адырхаева Ф.И. // Высокомолек. соед. 1979. Т. 21. № 1. С. 68-73;

Korshak V.V., Rusanov A.L., Berlin A.M., Fidler S.Kh. Adyrkhaeva F.I. // Vysokomol. Soed. 1979. V 21. N 1. P. 68-73 (in Russian).

16. Кумыков Р.М., Микитаев А.К., Русанов А.Л. // Успехи совр. естеств. 2005. № 7. С. 66-67;

Kumykov R.M., Mikitaev A.K., Rusanov A.L. // Uspekhi Sovrem. Estestvoznaniya. 2005. N 7. P. 66-67 (in Russian).

17. Коршак В.В., Русанов А.Л., Фидлер С.Х., Какауридзе Р.Г., Маргалитадзе Ю.Н., Зиновьев С.Н. // Пласт. массы. 1984. № 10. С. 28;

Korshak V.V., Rusanov A.L., Fidler, S.Kh., Kakauridze R.G., Margalitadze Yu.N., Zinoviev S.N. // Plast. massy. 1984. N 10. P. 28 (in Russian).

18. Kirkwood S., Philips PH. // J. Chem. Soc. 1947. V. 69. N 4. P. 934.

19. Фельдман И.Х., Зицер А.И. // ЖОХ. 1952. Т. 22. № 5.

С. 954;

Feldman I.H., Zitser A.I // Zhurn. Obshcheiy Khimii 1952. V. 22. N 5. P. 954 (in Russian).

20. Белами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М. Изд-во иностр. лит. 1963. С. 583;

Bellamy L. The infrared spectra of complex molecules. M.: Inostr. Lit. 1963. P. 583 (in Russian).

УДК 678.744.335[544.47:546.74:547.1-302]

Д.Ф. Гришин, Н.Б. Валетова, И.С. Ильичев

ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩИХ ИНИЦИАТОРОВ НА ПОЛИМЕРИЗАЦИЮ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА, КАТАЛИЗИРУЕМУЮ ОБРАЗУЮЩИМИСЯ IN SITU СОЕДИНЕНИЯМИ НУЛЬВАЛЕНТНОГО НИКЕЛЯ

(Научно-исследовательский институт химии Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского) е-mail: [email protected]

Изучены особенности полимеризации метилметакрилата (ММА) в присутствии бис(трифенилфосфин)никель дибромида, цинковой пыли и различных арилгалоидных инициаторов. Установлено, что введение в пара-положение арилбромида сильных акцепторных групп приводит к существенному росту выхода полимера.

Ключевые слова: арилбромиды, бис(трифенилфосфин)никель дибромид, цинковая пыль, катализ, полимеризация, метилметакрилат

ВВЕДЕНИЕ

Применение металлокомплексных соединений для регулирования молекулярно-массовых характеристик и кинетических параметров полимеризации виниловых мономеров относится к числу приоритетных направлений развития синтетической химии полимеров. В качестве инициаторов радикальной полимеризации по механизму с переносом атома (Atom Transfer Radical Polyme-

rization - АТЯР) выступают органические галоге-ниды, участвующие в процессе окисления комплекса металла [1 - 3]. В работах [4-7] предложены системы на основе дибромида бис(три-фенил-фосфин)никеля в присутствии цинковой пыли и инициатора - арилгалогенида (йод-, бром- и хлорбензола), комбинация которых способна вызывать полимеризацию виниловых мономеров. При этом активные каталитические центры, участвующие в полимеризации, образуются из исходных компо-

нентов непосредственно в процессе синтеза макромолекул (in situ).

Кроме того, известно [8], что замещенные арилхлориды, в частности пара-хлоранизол, пара-хлортолуол, пара-хлорацетофенон и пара-хлорбензонитрил, активно вступают в реакции гомосочетания в условиях металлокомплексного катализа с участием фосфиновых комплексов никеля. Катализируемая NiCl2(PPh3)2 в присутствии цинка реакция конденсации арилбромидов, содержащих заместители в ароматическом кольце, со стиролом, способствует 70-100%-му выходу основных продуктов - стильбенов [9].

Следовательно, хлор- и бромпроизводные бензола как компоненты бинарных инициирующих систем весьма перспективны в органическом синтезе, включая синтез полимеров. В этой связи нами было изучено влияние строения бром- и хлорарильных инициаторов - регуляторов роста цепи в синтезе полиметилметакрилата, катализируемом NiBr2(PPh3)2 в присутствии цинковой пыли при 65°С. В качестве объектов исследования были выбраны: 9-бромантрацен, пара-бромхлор-бензол, бромбензол и его гомологи, содержащие как донорные заместители в ароматическом кольце (пара- и орто-броманизол, пара- и орто-бромтолуол, пара-бром-анилин и пара-бром-NN-диметиланилин), так и акцепторные группы (пара-и мета-бромацетофенон, пара-бромбензонитрил, пара-бромдифенил), а также хлорарильные - а-хлорнафталин и пентафторхлорбензол.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Предварительно высушенные над хлористым кальцием хлороформ, гексан, бромбензол перегнаны при атмосферном давлении [10], а о- и п-броманизол, о-бромтолуол, а-хлорнафталин, м-бромацетофенон, пентафторхлорбензол, метилме-такрилат - при пониженном давлении [11].

Активирование цинковой пыли проводили по Клемменсену [12]. Комплекс NiBr2(PPh3)2 получали согласно методике [13] из NiBr2-3H20 и трифенилфосфина в бутаноле. Трифенилфосфин перекристаллизовывали из этанола. Никель бромид, оксид алюминия, п-бромтолуол, п-бром хлорбензол, п-бромдифенил, п-бромацетофенон, 9-бром-антрацен, п-бром-анилин, п-бром ^^диметил-анилин, п-бромбензонитрил - коммерческие продукты. Физико-химические константы использованных соединений соответствуют литературным данным.

Проведение полимеризации: точные навески цинковой пыли, NiBr2(PPh3)2 , инициатора и ММА, а также магнитную мешалку помещали в ампулу, которую присоединяли к вакуумной уста-

новке и трижды дегазировали, охлаждая содержимое ампулы жидким азотом. Затем ее перепаивали и помещали в термостат (65°С) на определенное время, по истечении которого ампулы вскрывали, их содержимое, растворенное в хлороформе, фильтровали через оксид алюминия на фильтре Шотта для очистки от остатков катализатора и цинковой пыли и высаживали в гексан. Образцы полимеров сушили в вакууме до постоянного веса.

Молекулярно-массовые характеристики полимеров анализировали методом гель-проникающей хроматографии на жидкостном хроматографе Кпаиег (Германия) с каскадом колонок Phenogel-10A3 и Phenogel-10A5 (РЬепошепех, США). В качестве детектора использовали дифференциальный рефрактометр и УФ-детектор с рабочей длиной волны 254 нм. Элюентом служил ТГФ. Скорость потока элюента - 1 мл/мин, Т=25°С. Для калибровки применяли узкодисперсные стандарты полиметилметакрилата (ПММА).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

При полимеризации метилметакрилата в присутствии системы №Вг2(РРЬ3)2/2п/бромбензол выход полимера за 5 часов достигает лишь 8 %, а значение его среднечисленной молекулярной массы (Мп) составляет 5.0-103. Введение атома хлора в молекулу инициатора бромбензола в пара-положение практически не влияет на выход полимера и значение Мп (9 % и 5.2-103, соответственно). Инициатор п-бромхлорбензол в своем составе содержит два галогена: хлор и бром. В соответствии с литературными данными [9], в реакции полимеризации наиболее вероятно отщепление атома брома. Не случайно, в случае 1,4-бромхлор-бензола при взаимодействии со стиролом в ацето-нитриле в присутствии пиридина и каталитической системы №С12(РРЬ3)2/2п с высоким выходом получен продукт кросс-сочетания - 4-хлорстиль-бен, тогда как 4-бромстильбен не обнаружен.

Электронодонорные метильные группы, введенные в пара- или орто-положение молекулы бромбензола как инициатора, не способствуют повышению его активности. Не случайно, ПММА, синтезированный в присутствии пара- и орто-бромтолуола, никелевого катализатора и цинковой пыли, был получен за 5 ч с выходом 9 и 3 %, соответственно. Аналогичным образом, пара- и орто-броманизол в сочетании с №Вг2(РРЬ3)/2п приводят за этот же промежуток времени к выходам ПММА 6 и 2 %, соответственно. Из экспериментальных данных следует, что донорные заместители, находящиеся в орто-положении по отношению к галогену в молекуле инициатора приво-

дят к наименьшему выходу полимера по сравнению с изомерами, содержащими аналогичные группы в пара-положении. Вероятно, в данном случае стерический фактор оказывает влияние на поведение инициатора и, соответственно, на выход образующегося полимера: метильная или ме-токсильная группы, находящиеся в орто-положении по отношению к атому брома в инициаторе, экранируют реакционный центр, тем самым, уменьшают его скорость взаимодействия с металлокомплексом (1):

РЬэР

ч А-г С^вгрЬэрч ,

N1 \ ^ - N1

7_ч N1 \

рр^А

1

а

и

ИРЬ'

Вг 'РРЬз

N1Br(PPhз) 2

где Ъ - СО(О)СН3, А - СН3; Я - СН3 или ОСН3.

Полученные результаты согласуются с данными работы [9], в соответствии с которыми реакция конденсации арилбромидов со стиролом, катализируемая комплексами никеля в присутствии цинка, весьма чувствительна к пространственным факторам: при использовании 2-бром-толуола выход 2-метилстильбена составлял 32 %, а в присутствии 4-бромтолуола - 83 %.

Из литературных данных известно [9], что реакцию получения монозамещенных стильбенов конденсацией стирола с замещенными фенилбро-мидами, ингибируют соединения, имеющие азотсодержащие группы (нитро- и амино-) в своем составе.

Нами установлено, что введение в молекулу бромбензола аминогруппы оказывает ингиби-рующее влияние на выход ПММА. Так, полимер с участием инициирующих систем на основе пара-бром-анилина, №Вг2(РРЬ3)2 и цинковой пыли был получен с выходом 4 % за 5 ч. В случае использования в качестве иницииатора пара-бром NN диметиланилина выход ПММА за этот же промежуток времени не высок (< 7%).

Таким образом, наличие донорных заместителей в молекуле бромбензола не способствует повышению его активности в реакции полимеризации и, соответственно, выходу синтезируемых полимеров. Вероятно, в случае электронодонор-ных заместителей арилбромид на промежуточной стадии образует более устойчивый комплекс (2) (см. схему).

Стерические факторы также оказывают существенное влияние на выход полимера в присутствии никельсодержащих агентов. Так, конвер-

сия мономера в присутствии объемного 9-бром-антрацена составила всего 4%.

Наличие акцепторных групп в пара-положении галогенпроизводного, напротив, повышает активность инициирующей системы. В частности, пара- и мета-бромацетофенон, содержащие акцепторную ацильную группы в ароматическом кольце, проявляют различную активность как компоненты инициатора (табл. 1). Так, введение электроноакцепторной группы в мета-положение по отношению к атому галогена не способствовало существенному увеличению выхода полимера - за 5 часов конверсия не превышала 11 % со значением Мп 58.3-103. В случае па-ра-бромацетофензон2а выход ПММА достиг 20 % за аналогичнызй промежуток времени, при этом Мп - 5.3-103. Интересно отметить, что молекулярная масса (ММ) ПММА, синтезированного в присутствии мета-бромацетофенона, выше значения ММ полимера, полученного в присутствии бром-бензола, содержащего ацетильную группу в пара-положении. В случае мета-бромацетофенона образуется меньшее количество реакционных центров, способных инициировать полимеризацию, что приводит к получению полимера с меньшим выходом, но с большим значением ММ. В присутствии пара-бромдифенила ПММА синтезирован с выходом 24 % за 5.5 часов с Мп 9.3-103.

Более значительное увеличение выхода полимера достигнуто путем введения в систему инициатора, содержащего в пара-положении ароматического кольца бромбензола сильную акцепторную группу - нитрильную. Так, синтез ПММА в присутствии №Вг2(РРЬ3)2/Ъп и пара-бромбензо-нитрила приводил к полимеру с выходом 26 % и Мп 3.4-103 (за 5 часов).

Таким образом, экспериментально установлено, что среди арилбромидов наиболее перспективными инициаторами в никель-катализи-руемом синтезе полимеров являются арены, содержащие сильные акцепторные заместители в пара-положении по отношению к атому галогена, в частности нитрильную и ацетильную. В этой связи синтез ПММА с участием указанных инициаторов был изучен более подробно.

Показано, что полимеризация ММА с №Вг2(РРЬ3)2 и Ъп, в присутствии пара-бромбензо-нитрила или пара-бромацетофенона приводит к синтезу полимеров с конверсиями ~100 и ~50 % за 17 и 80 часов, соответственно. Зависимость конверсии ММА от времени описывается пологой кривой (рис. 1), что характерно для процессов полимеризации, протекающих без автоускорения. Выход ПММА, синтезированного с участием па-ра-бромацетофенона, за 20 часов составил 30 %.

2

з

За этот же промежуток времени полимеризация с участием пара-бромдифенила привела к почти аналогичному выходу, который составил 36 %. Однако полимер характеризовался относительно высоким коэффициентом полидисперсности (~ 4). Более детальное изучение особенностей полимеризации ММА в присутствии комплексов никеля было проведено на примере пара-бромацетофе-нона и иара-бромбензонитрила.

t, час

Рис. 1. Кинетические кривые полимеризации ММА в присутствии NiBr2(PPhз)2/Zn/и-бромбензонитрил (1) и NiBr2(PPhз)2/Zn/и-бромацетофенон (2). Примечание: Здесь и в рис. 2-4: [(Ph3P)2NiBr2] = 1.25 мол. %, [Zn] = 25 мол. %, [BrC^CN или ВгС6Н4С(0)СН3] = 25 мол. %, Т=650С Fig. 1. Kinetic curves for MMA polymerization in the presence of

the NiBr2(PPh3)2/Zn/^-bromobenzonitrile (1) and NiBr2(PPh3)2/Zn/^-bromoacetophenone (2) systems. Note: Here and in figs. 2-4: [(Ph3P)2NiBr2] = 1.25 то1. %, [Zn] = 25 то1. %, [BrC6Н4CN or ВгС6Н4С(0)СН3] = 25 то1. %, Т=650С

ln([M]o/[M]t)

Время, час

Рис. 2. Зависимости 1n([Mj0/[M]t) от времени полимеризации ММА в присутствии систем (1) и (2), где [M]0 - начальная концентрация мономера, [M]t - концентрация мономера в определенный момент времени Fig. 2. The plot of ln([M]0/[M]t) vs. time of MMA polymerization in the presence of the systems (1) and (2), where [M]0 - initial monomer concentration, [M]t - monomer concentration in a certain moment of reaction time

Установлено, что логарифмические зависимости отношения начальной концентрации мономера ([M]0) к его текущей концентрации ([M]t) от времени носят линейный характер (рис. 2). Данный факт свидетельствует о первом порядке реакции и постоянстве числа активных центров,

на которых происходит рост полимерной цепи, что, в свою очередь, указывает на отсутствие процессов необратимого обрыва. Подобные закономерности характерны для процессов радикальной полимеризации, протекающих в контролируемом режиме [3].

Mn-10"3

Конверсия, %

Рис. 3. Зависимости среднечисленной молекулярной массы

ПММА от конверсии в присутствии систем (1) и (2) Fig. 3. The dependence of number - average molecular weight of PMMA on conversion in the presence of the systems (1) and (2)

4

ig (M)

Рис. 4. Кривые ММР образцов ПММА, синтезированных в присутствии системы (1) при степенях конверсии (%): 1 (1);

26 (2); 61 (3); 89 (4). Кривые нормированы на конверсию Fig. 4. MWD curves of the samples of PMMA prepared in the presence of the system (1) at conversion degree (%): 1 (1); 26 (2);

61 (3); 89 (4). The curves are normalized on conversion

Значения среднечисленной молекулярной массы ПММА, полученного с участием пара-бромбензонитрила или пара-бромацетофенона, равномерно увеличиваются с ростом конверсии мономера (рис. 3, табл. 2 и 3). При этом коэффициенты полидисперсности полимеров вплоть до глубоких степеней превращения в случае п-бром-бензонитрила не превышают 1.5 (табл. 2), а кривые молекулярно-массового распределения при этом смещаются в высокомолекулярную область (рис. 4), что характерно для процессов радикаль-

ной полимеризации, протекающих в контролируемом режиме [3]. Вероятно, в данном случае процесс протекает аналогично ранее приведенной схеме [14].

Поскольку, как было показано выше, наличие акцепторных групп в «ара-положении арилбромида приводит к существенному росту выхода полимера, нами была изучена полимеризация ММА с участием арилхлоридов, содержащих акцепторные фторидные группы. Установлено, что выход ПММА в присутствии пентафтор-хлорбензола, цинковой пыли и никелевого катализатора составил всего 0.6 % за 5 часов. Вероятно, пентафторхлорбензол при взаимодействии с комплексом (1) образует устойчивое, не распадающееся в температурных условиях эксперимента соединение (2). Это согласуется с литературными сведениями [15], в соответствии с которыми окислительное присоединение арилгалогенидов протекает намного быстрее, когда они перфторированы, приводя к устойчивым интермедиатам.

Известно, что в реакции конденсации арилбромиды значительно более активны, чем арилхлориды [16]. Аналогичная закономерность была отмечена нами при изучении полимеризации ММА с их участием. Так, в присутствии а-хлор-нафталина, образующего на промежуточной стадии пространственно затрудненный нафталино-

Таблица1

Молекулярно-массовые характеристики ПММА, синтезированного в присутствии системы NiBr2(PPh3)2/Zn

и арилбромидных инициаторов за 5 ч Table 1. Molecular - weight parameters of PMMA samples prepared with NiBr2(PPh3)2/Zn and arylbromide

initiators for 5 h

вый радикал, ПММА был синтезирован лишь с 2%-ым выходом за этот же промежуток времени. Это согласуется с ранее полученными сведениями, где природа атома галогена инициатора существенно влияет на выход образующихся полимеров, и конверсия мономера в присутствии Ы1Х2(РРЬ,)2/2п. ацетонитрила и пиридина при 65°С за 5 часов убывает в ряду С6Н51^С6Н5Вг^ —>СбН5С1 с 17 до 3 %, соответственно [5].

Таким образом, строение галогенсодер-жащего инициатора оказывает существенное влияние на конверсию и молекулярно-массовые характеристики полимеров, синтезируемых в присутствии никельсодержащих каталитических систем. Установлено, что введение в молекулу арил-бромида донорных групп не приводит к повышению активности инициатора и, соответственно, росту конверсии мономера, который был достигнут при введении в «ара-положение инициатора сильных акцепторных заместителей. Так, выход полимера, полученного в присутствии никелевого катализатора, цинковой пыли и пара-бромбензо-нитрила достигает ~100 %, а значения коэффициентов полидисперсности ПММА вплоть до глубоких степеней превращения не превышают 1.5, что характерно для процессов полимеризации, протекающих в контролируемом режиме.

№ Инициатор Формула инициатора а, % Мп-10-3 М„-10-3 М„/Мп

1 Мета-бромацетофенон —а> 11 58.3 197.2 3.4

2 Пара-бромацетофенон CH3- C(O > ^Q\-Br 20 5.3 10.0 1.9

3 Пара-бромдифенил шо 24 9.3 36.8 4.0

4 Пара-бромбензонитрил Br-(0}CN 26 4.5 5.9 1.3

Примечание: здесь и в табл.2,3: [(Ph3P)2NiBr2]=1.25 мол.%, [Zn]=25 мол.%, [инициатор]=25 мол.%, Т=65°С Note: Here and in tables 2,3: [(Ph3P)2NiBr2]=l .25 mol.%, [Zn]=25 mol.%, [initiator] =25 mol.%, T=65°C

Таблица 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Молекулярно - массовые характеристики ПММА, синтезированного в присутствии системы: NiBr2(PPh3)2/Zn/и-бромбешонитрил Table 2. Molecular - weight parameters of PMMA samp-

№ Время, ч Конверсия, % Мп-10-3 М„-10-3 М„/Мп

1 5 26 4.5 5.9 1.3

2 8 61 7.6 11.7 1.5

3 11 89 10.1 15.3 1.5

Таблица3

Молекулярно - массовые характеристики ПММА, синтезированного в присутствии системы: NiBr2(PPh3)2/Zn/и-бромацетофенон Table 3. Molecular - weight parameters of PMMA samp-

№ Время, ч Конверсия, % Мп-10-3 М„-10-3 М„/Мп

1 1 1 3.8 4.9 1.3

2 5 20 5.3 10.0 1.9

3 30 37 9.7 19.8 2.0

4 80 48 10.3 21.3 2.1

3

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 11-03-00074) и Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы».

Авторы выражают благодарность Сазано-вой С.Е. за помощь в выполнении эксперимента.

ЛИТЕРАТУРА

1. Uegaki H., Kotani Y., Kamigaito M., Sawamoto M. //

Macromolecules. 1997. V. 30. N 8. P. 2249-2253

2. Moineau G., Minet M., Dubois Ph., Teyssie Ph., Senninger T., Jerome R. // Macromolecules. 1999. V. 32. N 1. P. 27-35

3. Di Lena F., Matyjaszewski K. // Prog. Polym. Sci. 2010. V. 35. P. 959-1021.

4. Гришин Д.Ф., Валетова Н.Б., Ильичев И.С., Прохорова М.Г.,Белецкая И.П. // Изв. АН. Сер. хим. 2006. № 11. С. 2027-2029;

Grishin D.F., Valetova N.B., Ilichev LS., Prokhorova M.G., Beletskaya I.P. // Russian Chemical Bulletin. International Edition. 2006. V. 55. N 11. P. 2106-2108

5. Ильичев И.С., Валетова Н.Б., Москалев М.В., Гришин Д.Ф. // Кинетика и катализ. 2008. Т. 49. № 4. С. 556-561;

Ilitchev I.S., Valetova N.B., Moskalev M.B., Grishin D.F.

// Kinetics and Catalysis. 2008. V. 49. N 4. P. 531-536

6. Гришин Д.Ф., Ильичев И.С., Валетова Н.Б. // Высо-комолекул. соед. 2009. Т. 51Б. № 3. С. 522-529; Grishin D.F., Il ichev LS., Valetova N.B. // Polymer Science. Ser. B. 2009. V. 51. N 3-4. P. 89-95

7. Гришин Д.Ф., Валетова Н.Б., Ильичев И.С., Артемов А.Н. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2008. Т. 51. Вып. 11. С. 74-77;

Grishin D.F., Valetova N.B., Ilitchev LS., Artemov A.N.

// Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2008. V. 51. N 11. P. 74-77 (in Russian).

8. Colon L, Kelsey D.R. // J. Org. Chem. 1986. V. 51. P. 2627-2637.

9. Лебедев С.А., Лопатина В.С., Сорокина Р.С., Берестова С.С., Петров Э.С., Белецкая И.П. // Изв. АН. Сер. хим. 1987. № 11. C. 2508-2511;

Lebedev S.A., Lopatina V.S., Sorokina R.S., Berestova S.S., Petrov E.S., Beletskaya LP. // Russian Chemical Bulletin. International Edition. 1987. V. 36. N 11. P. 23292332.

10. Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э.

Органические растворители. М.: ИЛ. 1958. 520 с.; Weissberger A., Proskauer E., Riddick J., Toops E.

Organic Solvents. Intersci. Publ., Inc. New York: 1955.

11. Химический энциклопедический словарь / Под ред. Кнунянца И.Л. М.: Советская энциклопедия. 1983. 792 с.; Chemical Encyclopedical Dictionary. / Ed.I.L. Knunyants. M.: Sovetskaya Entsiklopediya. 1983. 792 p. (in Russian).

12. Физер Л., Физер М. Реагенты для органического синтеза. Т. 5. М.: Мир. 1971. Т. 5. 567 с.;

Fieser L.F., Fieser M. Reagents for Organic Synthesis. John Wiley and Sons. New York. 1969. V. 2. Р. 581-595.

13. Venanzi L.M. // J. Chem. Soc.1958. V. 2. P. 719-724.

14. Валетова Н.Б., Ильичев И.С., Гришин Д.Ф. // ЖПХ. 2010. Т. 83. Вып. 5. C. 843-848;

Valetova N.B., Ilichev I.S., Grishin D.F. // Russ. J. Appl. Chem. 2010. V. 83. N 5. P. 895-900.

15. Fahey D.R., Mahan J.E. // J. Am. Chem. Soc. 1976. V. 98. N 15. Р. 4499-4503.

16. Крон Т.Е., Лопатина В.С., Морозова Л.Н., Лебедев С.А., Исаева Л.С., Кравцов Д.Н., Петров Э.С. // Изв. АН. Сер. хим. 1989. № 4. C. 782-786;

Kron T.E., Lopatina V.S., Morozova L.N., Lebedev S.A., Isaeva L.S., Kravtsov D.N., Petrov E.S. // Russian Chemical Bulletin. International Edition. 1989. V. 38. N 4. P. 703-707.

УДК 677.027.262.2

А.Е. Завадский

ОСОБЕННОСТИ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ВОЛОКОН ШЕРСТИ

(Ивановский государственный химико-технологический университет) e-mail: [email protected]

Рентгенодифрактометрическое исследование ориентированных волокон шерсти показало ярко выраженную анизотропию кристаллитных областей и отсутствие ориентации аморфной фазы биополимера. Предложено проводить оценку изменения содержания аморфной фазы в волокнах шерсти при различных воздействиях методом сравнения по нормализованной интенсивности когерентной составляющей диффузного гало.

Ключевые слова: волокна шерсти, рентгеноструктурный анализ, анизотропия, кристаллиты, диффузное рассеяние

Шерсть обладает многими ценными свойствами: высокой гигроскопичностью, низкой теплопроводностью, повышенной несминаемостью и износостойкостью. В связи с этим она является

хорошим сырьем для изготовления тканей. Основой шерсти является белковый полимер - кератин, особенности строения которого должны определять характеристики волокон. Необходимо отме-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.