Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Гидродинамические и оптические свойства сшитых макромолекул в органических и водных растворах

Работа №137382

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

физика

Объем работы56
Год сдачи2017
Стоимость4920 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
11
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
1. Литературный обзор
1.1 Амфифильные мономеры
1.2 Полимеризация амфифильных мономеров.
1.3 Полимеризация амфифильных мономеров в присутствие сшивающего агента. .. 8
1.4 Исследование сшитых полимеров
2. Теоретические основы использованных в работе экспериментальных методов...... 12
2.1 Вязкость растворов полимеров
2.2 Динамическое рассеяние света в жидкостях (растворах).
2.3 Явление ЭДЛ (эффект Керра).
2.4 Динамическое двойное лучепреломление в растворах полимеров
2.5 Вискозиметрическое определение молекулярных масс. Уравнение Марка-КунаХаувинка (МКХ)
2.6 Гидродинамический инвариант
3. Экспериментальные результаты.
3.1 Синтез объектов.
3.2 Выбор растворителя
3.3 Вискозимерические исследования.
3.4 Динамическое рассеяние света.
3.5 Двойное лучепреломление в потоке (эффект Максвелла)
3.6 Электрическое двойное лучепреломление (эффект Керра)
Вывод
Список литературы

Поверхностно-активные вещества образуют уникальный класс химических
соединений. Благодаря своей амфифильной природе они способны снижать
поверхностное натяжение на межфазных границах, из-за чего нашли широкое
применение в самых различных областях [1–3]. Особое внимание уделяется
полимерам, обладающим амфифильностью, так как они способны к
самоорганизации в растворах с образованием агрегатов различной морфологии
(например, мицеллы).
Причиной такого интереса является способность к самоорганизации присущая
большинству биополимеров[4,5]; эта особенность позволяет получить
супрамолекулярные структуры. Так же к полимеризуемым поверхностноактивным веществам проявляют большой интерес из-за их широких
возможностей применения, например, в качестве компонентов псевдостационарной фазы в мицеллярной хроматографии [6-8], носителей
лекарственных средств [9-11], и "строительные блоки "для молекулярного
дизайна наночастиц и наноструктурных полимерных материалов [12-15].
Однако, мицеллоподобная структура достигается лишь при определенных
условиях, иначе происходит обратимый переход макромолекул в конформацию
статистического клубка. Таким образом, полимерные мицеллы очень
чувствительны к внешним факторам; форма мицеллы (шар, цилиндр и т.д.) и ее
размер (число агрегации) сильно зависит от температуры, ионной силы и рН
раствора, присутствии органического растворителя и других факторов.
Возможным решением проблемы фиксации формы полимерных мицелл может
служить введение сшивающего агента в мицеллярный раствор мономера для
получения внутримолекулярно сшитых полимеризованных мицелл. Как
правило, сшитые полимерные мицеллы используются для капсулирования (как
молекулярные контейнеры) при доставке лекарств.[16]
В данной работе методами молекулярной гидродинамики и оптики были
исследованы сшитые поли-11-акриламидундекановая кислота (сПААУ-Н) и4
поли-11-акриламидундеканоат натрия (сПААУ-Na) с 5% и 15% (мол.)
сшивающего агента (N,N'-метилен-бис-акриламид) в органической и водной средах.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Изучены свойства сшитых поли-11-акриламидундекановой кислоты и
поли-11-акриламидундеканоата натрия с 5% и 15% (мол.) сшивающего
агента (N,N'-метилен-бис-акриламид) в органической и водной средах.
2. Определены гидродинамические и оптические параметры для исследуемых объектов.
3. Показано, что в процессе сшивки при малых концентрациях сшивающего
агента (5%) преимущественно происходит внутримолекулярная сшивка.
При увеличении сшивающего агента до 15% происходит рост межмолекулярно-сшитых систем.
4. Определенные разными методами гидродинамические размеры сшитых
макромолекул хорошо коррелируют между собой и с результатами, полученными в более ранних работах


1. Holmberg K. et al. Surfactants and polymers in aqueous solution. John Wiley &
Sons, 2002. 545 p.
2. Schramm L.L. Surfactants: fundamentals and applications in the petroleum
industry. Cambridge university press, 2000.
3. Manisha mishra et al. Basics and Potential Applications of Surfactants // Int. J.
PharmTech Res. 2009. Vol. 1, № 4. P. 1354–1365.
4. Lu H,Wang J, Song Z,Yin L, Zhang Y, Tang H, Tu C, Lin Y, Cheng J Recent
advances in amino acid N-carboxyanhydrides and synthetic polypeptides: chemistry,
self-assembly and biological applications. Chem Commun 2014. 50:139–155.
5. Multifaceted development and application of biopolymers for biology, biomedicine
and nanotechnology In: Dutta PK, Dutta J (ed) Advances in polymer science. 2013.
Vol. 254, 346 p.
6.Wang J,Warner IM Chiral separations using micellar electrokinetic capillary
chromatography and a polymerized chiral micelle. Anal Chem 1994. 66:3773–3776.
7. Palmer CP, McCarney JP Developments in the use of soluble ionic polymers as
pseudo-stationary phases for electrokinetic chromatography and stationary phases for
electrochromatography. J Chromatogr A 2004. 1044:159–176.
8. Fujimoto C, Fujise Y, Kawaguchi S Macromolecular surfactant as a pseudostationary phase in micellar electrokinetic capillary chromatography. J Chromatogr A
2000. 871:415–425.
9. Tian L, Yam L,Wang J, Uhrich KE, Tat H Core crosslinkable polymeric micelles
from PEG–lipid amphiphiles as drug carriers. J Mater Chem 2004. 14:2317–2324.
10. Leydet A, Barthelemy P, Boyer B, Lamaty G, Roque JP, Bousseau A, Evers M,
Henin Y, Snoeck R, Ikeda S, Reymen D, Clercq E Polyanion inhibitors of human51
immunodeficiency virus and other viruses. 1. Polymerized anionic surfactants. J Med
Chem 1995. 38:2433– 2440.
11. LeydetA, Barragan V, Boyer B,Montéro JL, Roque JP,WitvrouwM, Este J,
Snoeck R, Andrei G, Clercq E Polyanion inhibitors of human immunodeficiency
virus and other viruses. 5. Telomerized anionic surfactants derived from amino acids.
J Med Chem 1997. 40:342–349.
12. Yan F, Texter J Capturing nanoscopic length scales and structures by
polymerization in microemulsions. Soft Matter 2006. 2:109–118.
13. Gerber MJ, Walker LM Controlling dimensions of polymerized micelles: micelle
template versus reaction conditions. Langmuir 2006 22:941–948.
14. Miller SA, Ding JH, Gin DL Nanostructured materials based on polymerizable
amphiphiles. Curr Opin Colloid Interface 1999. Sci 4:338–347.
15. Hentze H-P, Kaler EW Polymerization of and within selforganized media. Curr
Opin Colloid Interface 2003. Sci 8:164–178.
16. Zhang Y, Chan HF, Leong KW Advanced materials and processing for drug
delivery: the past and the future. Adv Drug Deliv Rev 2013. 65:104–120.
17. Зорин И.М. Закономерности структурообразования полимеризуемых
ионных ПАВ; их полимеризация и другие химические превращения в
различных дисперсионных средах: Диссертация на соискание ученой степени
доктора химических наук. Санкт-Петербургский государственный университет,
2014.
18. Hyde A.J., Robb D.J.M. The apparent molecular weights of polymerized soap
micelles. J. Phys. Chem. 1963. Vol. 67, № 10. P. 2089–2092.
19. Larrabee C., Sprague E. Radiation-induced polymerization of sodium 10-
undecenoate in aqueous micelle solutions. J. Poly. Sci.: Poly. Lett. Ed. 1979. Vol. 17.
P. 749–751.52
20. Yasuda Y., Rindo K., Aoki S. Spontaneous polymerization of amphiphilic vinyl
monomers, 1. Spontaneous polymerization of sodium dodecyl 2-hydroxy-3-
methacryloypropyl phosphate. Makromol. Chem. 1992. Vol. 193, № 11. P. 2875–
2882.
21. Yasuda Y., Rindo K., Aoki S. Spontaneous Polymerization of Amphiphilic Vinyl
Monomers V. Effect of Sodium Chloride on Spontaneous Polymerization of Sodium
Dodecyl 2-Hydroxy-3-methacryloyloxypropyl Phosphate. Polym. J. 1993. Vol. 25, №
11. P. 1203–1205.
22. Yasuda Y., Rindo K., Aoki S. Spontaneous Polymerization of Amphiphilic Vinyl
Monomers V. Effect of Sodium Chloride on Spontaneous Polymerization of Sodium
Dodecyl 2-Hydroxy-3-methacryloyloxypropyl Phosphate. Polym. J. 1993. Vol. 25,
№ 11. P. 1203–1205.
23. Aoki S., Morimoto Y., Nomura A. Spontaneous Polymerization of MicelleForming Styryl Ammonium Derivatives in Water. Polym. J. 1996. Vol. 28, № 11. P.
1014–1016.
24. Hamid S., Sherrington D. Polymerized micelles: Fact or fancy? J. Chem. Soc.
Chem. Commun. 1986. № 12. P. 936–938.
24. Hamid S.M., Sherrington D.C. Novel quaternary ammonium amphiphilic
(meth)acrylates: 1. Synthesis, melting and interfacial behaviour. Polymer. 1987. Vol.
28, № 2. P. 325–331.
25. Zorin I.M., Reznichenko T.S., Bilibin A.Y. Polymerized micelles. Fixation of
micelle structure by the core cross-linking. Polym. Bull. 2006. Vol. 57, № 1. P. 57–
60.
26. N. V. Tsvetkov & E. V. Lebedeva & A. A. Lezov & A. N. Podseval’nikova &
L. I. Akhmadeeva & M. E. Mikhailova Conformational, optical, electro-optical, and
dynamic characteristics of cross-linked poly(N-acryloyl-11-aminoundecanoic acid).
Colloid Polym Sci 2014. 292:2727–2733.53
27. Klenin K, Hammermann M, Langowski J Modeling dynamic light scattering of
supercoiled DNA. Macromol 2000 33:1459–1466.
28. Zakharova JA, Otdelnova MV, Ivleva EM, Kasaikin VA, Zezin AB, Kabanov VA
Poly(N-ethyl-4-vinylpyridinium bromide) sodium dodecyl sulfate complexes.
Formation and supramolecular organization in salt containing aqueous solutions.
Polymer 2007. 48:220–228.
29. Crassous JJ, Wittemann A, Siebenbürger M, Schrinner M, Drechsler M, Ballauff
M Direct imaging of temperature-sensitive coreshell latexes by cryogenic
transmission electron microscopy. Colloid Polym Sci 2008. 286:805–812.
30. Yoshida E Electrostatic cross-linking-induced self-assembly of poly(allylamine
hydrochloride) using Allura Red AC. Colloid Polym Sci 2013. 291:993–1000.
31. Newman J, Tracy J, Pecora R Dynamic light scattering from monodisperse 2311
base pair circular DNA: ionic strength dependence. Macromol 1994. 27:6808–6811.
32. Lin H-L, Yu TL, Cheng C-H Reentrant behavior of poly(vinyl alcohol) borax
semidilute aqueous solutions. Colloid Polym Sci 2000. 278:187–194.
33. Tsvetkov NV, Andreeva LN, Lebedeva EV, Strelina IA, Lezov AA,
Podseval’nikova AN, Mikusheva NG, Ivanova VO, Makarov IA, Zorin IM, Optical,
dynamic, and electro-optical properties of poly(N-acryloyl-11-aminoundecanoic acid)
in solutions. Polym Sci A 2011. 53:666–677.
34. Tsvetkov NV, Lebedeva EV, Lezov AA, Podseval’nikova AN, Akhmadeeva LI,
Zorin IM Macromolecules of poly-(12-acryloylaminododecanoic acid) in organic
solvent: synthesis and molecular characteristics. Polymer 2014. 55:1716–1723.
35. Tsvetkov VN Flow birefringence. In: Ke B (ed) Newer methods of polymer
characterization, chapt 14. Wiley (Interscience), New York, 1964. pp 563–665.54
36. Tsvetkov VN, Andreeva LN Anisotropy of segments and monomer units of
polymer molecules. In: Brandrup J, Immergut EH (eds) Polymer handbook, chapt. 4.
Wiley (Interscience), New York, 1975. pp 377–385.
37. Tsvetkov VN Rigid-chain polymers. Consult Bur Plenum, London 1989.
38. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в
растворах. М.: Наука, 1964.
39. Langevin M.P. Physique – Sur les birefringences electrique et magnetique.
Compt. Rend. 1910. T. 151. S. 457-478.
40. Born M. Electronentheorie des naturlichen optischen drehung-svemogens
isotoper und anisotroper Flussigkeiten. Ann. Phys. 1918. Bd. 55. S. 177-240.
41. Stuart H.A., Peterline A. – in.: Das Macromolekull in Lossungen. – Berline.:
Springer. 1953.- 782 s.
42. Цветков В.Н. Жесткоцепные полимерные молекулы, Наука, 1986г.
43. Benoit H. Electro-optique-theorie de l’ effet Kerr d une solution soumies a une
impulsion electrique rectangulare. Compt. Rend. 1949. T. 229. P. 30 – 32.
44. Камминс, Пайкс, Спектроскопия оптического смешения. М.: Мир, 1978.
45. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров. Химия. 1970. 320с.
46. Готлиб Ю.Я., Светлов Ю.А., Даринский А.А. Физическая кинетика
макромолекул. Л.: Наука, 1986.
47. Лезов А.В. Электрическое двойное лучепреломление и его релаксация в
растворах жесткоцепных полимеров с различным строением молекулярных
цепей, диссертация на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук, Ленинград, ЛГУ, 1987.
48. Peterlin A., Stuart H.A. in : Hand- und Jahrbuch der chemischen Physik. -
Herausgeb. A. Euckon, K. Wolf. Leipzig, 1943. Bd. 8. Abschnitt 1B, S. 1 – 11555
49. Дебай П., Закк Г. Теория электрических свойств молекул. М., Л.: Главная
редакция общетехнической литературы. 1936. 142с.
50. Benoit H. Electro-optique. – Sur un dispositif de mesure de l effet Kerr par
impulssion electriques isolees. Compt. Rend. 1949. T. 228. P. 1716-1720.
51. Флори П. Статистическая механника цепных молекул. М.: Мир. 1971. 440с.
52. W.Kuhn. Dielektrische relaxation von hochpolymeren II. Helvetica chemica acta.
1950. Vol. 33. №261. P.2057.
53. Дой М., Эдвардс С. Динамическая теория полимеров. М.: Мир, 1982.
54. Цветков В.Н., Андреева Л.Н., Корнеева Е.В., Лавренко П.Н Оптическая
анизотропия и гибкость цепных боковых групп гребнеобразных молекул
(полиалкилакрилаты). Доклады АН СССР. 1986. т. 290. с. 334-338.
55. Цветков В.Н., Харди Д., Штенникова И.Н., Корнеева Е.В., Пирогова Г.Ф.
Конформационные свойства полимерных молекул с цепными боковыми
группами. Высокомолекулярные соединения. 1969. т. 11. с. 349-356.
56. Погодина Н.В., Поживилко К.С., Евлампиева Н.П., Мельников А.Б., Бушин
С.В., Диденко С.А., Марченко Г.Н., Цветков В.Н. Гидродинамические и
электрооптические свойства и молекулярные характеристики нитрата
целюлозы в растворах. Высокомолекулярные соединения. 1981. т. 23А. с.
1252-1258.
57. Лавренко П.Н., Коломиец И.П., Лезов А.В., Овсипян А.М., Финкельман Х.
Динамическое и электрическое двулучепреломление в растворе
гребнеобразного полимера с боковыми мезогенными группами.
Высокомолекулярные соединения. 1993. т. 35А. №10. с. 1620-1624.
58. А.М. Шур Высокомолекулярные соединения. Москва «Высшая школа»,
1981.56
59. Ли Д. Именные реакции. Механизмы органических реакций. Бином.
Лаборатория знаний, 2006. 456 p.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.