Олена Хоменко » Амфіфільні поверхнево-активні олігомери на основі піромелітового діангідриду та їх колоїдно-хімічні властивості
|
[додати інший файл чи обкладинку цього твору]
[додати цей твір до вибраного]
|
Амфіфільні поверхнево-активні олігомери на основі піромелітового діангідриду та їх колоїдно-хімічні властивості
Дисертація
|
|
|
| Написано: |
2015 року |
|
| Розділ: |
Наукова |
|
| Додав: |
balik2
|
|
| Твір додано: |
23.05.2020 |
|
| Твір змінено: |
23.05.2020 |
|
| Завантажити: |
pdf
див.
(4.7 МБ)
|
|
| Опис: |
Мета та завдання дослідження. Метою роботи є синтез амфіфільних
поверхнево-активних олігомерів блочної будови через ацилування
піромелітовим діангідридом гідроксилвмісних сполук, дослідження їх
структури та колоїдно-хімічних властивостей для використання як наноносіїв
та нанореакторів.
Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі
завдання:
• Розробити метод синтезу амфіфільних поверхнево-активних
олігомерів блочної будови з певним ГЛБ через ацилування піромелітовим
діангідридом гідроксилвмісних сполук і варіювання довжини, природи та
кількості гідрофільних та ліпофільних фрагментів у молекулі.
• Синтезувати поверхнево-активні олігомери (ПАО) блочної будови.
Для цього: і. Синтезувати карбоксилвмісні діестери піромелітової
кислоти диблочної будови з поліоксіетиленовим та поліметиленовим або
холестерильним фрагментами та дослідити їх будову. іі. Синтезувати
карбоксилвмісні діестери піромелітової кислоти триблочної будови з
термінальними поліоксіетиленовими та ліпофільним оксибутиленовим
фрагментами та дослідити їх будову. ііі. Синтезувати карбоксилвмісні діестери триблочної будови з термінальними холестерильними та поліоксіетиленовим
фрагментами та дослідити їх будову.
• Дослідити вплив будови молекул синтезованих діестерів
піромелітової кислоти на їх колоїдно-хімічні властивості та процеси міцело- і
агрегатоутворення.
• Дослідити солюбілізацію ліпофільних речовин у колоїдних
структурах поверхнево-активних олігомерів у водному середовищі.
Для цього: і. Дослідити особливості солюбілізації водонерозчинних
барвників судану та нільського червоного, запашних олій та риб’ячого жиру. іі.
Дослідити солюбілізацію протиракового препарату куркуміну у міцелах
діестерів піромелітової кислоти у водному середовищі та його вивільнення на
межі міжфазного поділу у неполярне середовище.
• Дослідити солюбілізацію гідрофільного барвника малахітового
зеленого у міцелярних структурах діестерів піромелітової кислоти у бензені.
• Дослідити синтез наночастинок срібла у міцелярних агрегатах
діестерів піромелітової кислоти як у нанореакторах у неполярних розчинниках
та водному середовищі.
• Дослідити емульсійну полімеризацію стирену з використанням
діестерів піромелітової кислоти як емульгаторів. |
|
| Зміст: |
[натисніть, щоб розгорнути]
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ ……………..……………..8
ВСТУП…………………………………………….……..………………………….10
РОЗДІЛ 1
СИНТЕЗ, КОЛОЇДНО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ
АМФІФІЛЬНИХ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ ОЛІГОМЕРІВ
(Огляд літератури)…………………………………………………..…………...…17
1.1. Синтез амфіфільних поверхнево-активних олігомерів і полімерів з
фрагментами поліоксіетилену……………………………………………………..18
1.1.1. Токсичність поліетиленгліколів…………………………………………….27
1.2. Синтез амфіфільних поверхнево активних олігомерів і полімерів з
фрагментом холестеролу………………………………………………………..…27
1.3. Синтез амфіфільних олігомерів і полімерів на основі піромелітового
діангідриду………………………………………………………………………….31
1.3.1. Токсичність піромелітатів……………………………...…………………...33
1.4. Міцелоутворення поверхнево-активних олігомерів……………………...…34
1.4.1. Формування ієрархії міцел………………………………………………….34
1.4.2. Особливості міцелоутворення у колоїдних розчинах амфіфільних
поверхнево-активних блок-кополімерів і блок-коолігомерів………..……….…36
1.5. Колоїдні структури поверхнево-активних олігомерів і полімерів як
носії для імобілізації лікарських препаратів………………………………….….38
1.5.1. Солюбілізація куркуміну у носіях…..…………………………………..….40
1.6. Синтез наночастинок металів в міцелярних структурах амфіфільних
полімерів…………………………………………………………………………….43
РОЗДІЛ 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА ……………………………………….…...47
2. 1. Вихідні речовини, матеріали та їх характеристики………………………...47
2.2. Методики проведення синтезів ………………………………………………48
2.2.1. Методика синтезу диблок-олігомерів алкілметоксиполіоксіетилен-
піромелітатів ……………………………………………………………………….48 3
2.2.2. Методика синтезу диблок олігомерів холестерил(метилполіоксі-
етилен)піромелітатів ………………………...…………………………………….49
2.2.2.1. Методика очищення Хол-ПМК-МПЕГ…………………………………...50
2.2.3. Методика синтезу триблок олігомерів
дихолестерилполіоксіетилендипіромелітатів ……………………………………51
2.2.3.1. Методика очищення Хол-ПМК-ПЕГ600-ПМК-Хол ………………….. 52
2.2.4. Методика синтезу триблок олігомеру
ди(метилполіоксіетилен)полі(оксибутилен)дипіромелітату ……………………52
2.2.4.1. Методика очищення ПЕГ350-ПМК-ПТГФ660-ПМК-ПЕГ350 ………...53
2.2.5. Методика синтезу триблок олігомеру МПЕГ2000-ПМК-ГДГ-ПМК-
МПЕГ2000 ………………………………………………………………………….53
2.2.5.1. Методика очищення МПЕГ2000-ПМК-ГДГ-ПМК-ПЕГ2000 ………….54
2.3. Методики проведення експериментів ……………………………………….55
2.3.1. Визначення поверхневої активності та ККМ ПАО ……………………….55
2.3.1.1. Вимірювання поверхневого натягу методом Дю-Нуі …………………..55
2.3.1.2. Визначення граничної адсорбції на межі фаз вода-повітря ……………55
2.3.1.3. Визначення ККМ флуоресцентною спектроскопією за допомогою
флуоресцентного зонду пірену ……………………………………………………55
2.3.1.4. Визначення ККМ флуоресцентною спектроскопією за допомогою
флуоресцентного зонду 1,6-дифенілгексатриєну ………………………………..56
2.3.2. Розрахунок гідрофільно-ліпофільного балансу …………………………...56
2.3.3. Дослідження солюбілізаційної здатності колоїдних розчинів
поверхнево-активних олігомерів ………………………………………………....56
2.3.3.1. Дослідження солюбілізації куркуміну та барвників судану ІІІ та
малахітового зеленого ……………………………………………………………..56
2.3.3.2. Дослідження солюбілізації нільського червоного……………………....57
2.3.3.3. Дослідження солюбілізації холестеролу..………………………………..58
2.3.3.4. Дослідження солюбілізації ліпофільних речовин у
водних колоїдних розчинах ПАО рефрактометричним методом ……………....58
2.3.4. Дослідження переходу солюбілізованого куркуміну з водного 4
колоїдного розчину ПАО в олеофазу 1-октанолу ……………………………….59
2.3.5. Методика емульсійної полімеризації стирену …………………………….59
2.3.6. Одержання колоїдного срібла у розчинах амфіфільних ДЕПК ………….60
2.4. Методики аналізів………………………………………………………………60
2.4.1. Титриметричні методи визначення кількості карбоксильних груп
і конверсії піромелітового діангідриду під час синтезу ПАО..…………………...60
2.4.1.1. Методика прямого рН-метричного титрування водним NaOH……...….60
2.4.1.2. Методика титрування спиртовим розчином NaOH ……………………..62
2.4.2. ІЧ спектроскопія …………………………………………………………….62
2.4.3. 1Н ЯМР спектроскопія ……………………………………………...……....62
2.4.4. Мас-спектрометрія ……………………………………………………….....62
2.4.5. Мікроскопічні методи досліджень …………………………………………63
2.4.5.1. Скануюча електроння мікроскопія наночастинок срібла ……………....63
2.4.5.2. Мікрозондовий аналіз наночастинок срібла …………………………….63
2.4.5.3. Трансмісійна електронна мікроскопія колоїдних структур
поверхнево-активних олігомерів ………………………………………………...63
2.4.6. Динамічне світлорозсіювання ……………………………………………...64
2.4.5. Малокутове розсіювання нейтронів ……………………………………….64
2.4.6. Гель-проникна хроматографія ……………………………………………...65
2.4.7. Вимірювання зета-потенціала ……………………………………………...65
РОЗДІЛ 3
СИНТЕЗ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ ОЛІГОМЕРІВ -ДІЕСТЕРІВ
ПІРОМЕЛІТОВОЇ КИСЛОТИ …………………………………………………....66
3.1. Синтез ДЕПК диблок олігомерів - алкіл(метилполіоксіетилен)-
піромелітатів ……………………………………………………………………….68
3.1.1. Дослідження структури ДЕПК алкіл(метилполіосіетилен)-
піромелітатів ……………………………………………………………………….69
3.1.2. ІЧ-спектроскопічні дослідження …………………………………………...70
3.1.3. 1Н ЯМР дослідження ……………………………………………………….71
3.1.4. Дослідження молекулярної маси ДЕПК АС-ПМК-МПЕГ ……………….78 5
3.1.5. Прогнозування структури ДЕПК АС-ПМК-МПЕГ методами
квантової та молекулярної механіки: функціонала густини (DFT) та
молекулярної динаміки UFF. ……………………………………………………...78
3.2. Синтез ДЕПК триблок олігомерів ……………………………………….......84
3.2.1. Синтез ДЕПК ди(метилполіоксіетилен)полі(оксибутилен)дипіро-
мелітату ПЕГ350-ПМК-ПТГФ660-ПМК-ПЕГ350 …………………………….....84
3.2.2. Дослідження структури ДЕПК піромелітової кислоти
МПЕГ350-ПМК-ПТГФ660-ПМК-МПЕГ350 мас-спектрометрією ……………..85
3.2.3. Дослідження МПЕГ350-ПМК-ПТГФ660-ПМК-МПЕГ350
ІЧ-спектроскопією .………………………………………………………………...87
3.2.4. Дослідження МПЕГ350-ПМК-ПТГФ660-ПМК-МПЕГ350
1Н ЯМР спектроскопією …………………………………………………………..88
3.3. Синтез триблок олігомеру МПЕГ2000-ПМК-ГДГ-ПМК-ПЕГ2000 …...…..90
3.3.1. Дослідження МПЕГ2000-ПМК-ГДГ-ПМК-МПЕГ2000
ІЧ-спектроскопією ………………………………………………………………... 92
3.3.2. Дослідження МПЕГ2000-ПМК-ГДГ-ПМК-МПЕГ2000
1Н ЯМР спектроскопією …………………………………………………………..93
3.4. Синтез холестерилвмісних блок-олігомерів…………………………………94
3.4.1.Синтез ДЕПК метилполіоксіетиленхолестерилпіромелітатів …………....94
3.4.2. Дослідження структури Хол-ПМК-МПЕГ мас-спектрометрією ………...96
3.4.2.1. Дослідження Хол-ПМК-МПЕГ550 мас-спектрометрією ……………....97
3.4.2.2. Дослідження Хол-ПМК-МПЕГ350 мас-спектрометрією …………….101
3.4.3. Дослідження Хол-ПМК-МПЕГ ІЧ-спектроскопією …………………….103
3.4.4. 1Н ЯМР-дослідження олігомерів Хол-ПМК-МПЕГ550 ………………...104
3.5. Синтез три-блок олігомеру Хол-ПМК-ПЕГ600-ПМК-Хол. ……………....105
3.5.1. Мас-спектрометричні дослідження Хол-ПМК-ПЕГ600-ПМК-Хол …....106
3.5.2. 1Н ЯМР дослідження Хол-ПМК-ПЕГ600-ПМК-Хол……………………108
3.5.3. ІЧ-дослідження Хол-ПМК-ПЕГ600-ПМК-Хол ………………………….110 6
РОЗДІЛ 4
КОЛОЇДНО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АМФІФІЛЬНИХ ДІЕСТЕРІВ
ПІРОМЕЛІТОВОЇ КИСЛОТИ …………………………………………………..112
4.1. Солюбілізація барвників водними і органічними колоїдними
розчинами діестерів піромелітової кислоти ……......………………………….113
4.2. Дослідження поверхневої активності та міцелоутворення
діестерів піромелітової кислоти у водних середовищах………….……..…….115
4.2.1. Дослідження поверхневої активності діестерів піромелітової
кислоти у водних середовищах методом Дю-Нуі ……………………......…….116
4.2.2. Дослідження поверхневої активності МПЕГ2000-ПМК-ГДГ-ПМК-
МПЕГ2000 ………………………………………………………………………...120
4.2.3. Визначення ККМ діестерів піромелітової кислоти
флуоресцентною спектроскопією ……………………………………………….122
4.3. Вивчення агрегатоутворення ДЕПК через солюбілізацію речовин різної
природи …………………………………………………………………………....124
4.3.1. Солюбілізація судану ІІІ водними розчинами олігоестерів …………….124
4.3.2. Солюбілізація Нільського червоного колоїдними водними розчинами
олігомерів………………………………………………………………………….126
4.4. Солюбілізація гідрофільного барвника малахітового зеленого у
колоїдних бензенових розчинах ДЕПК ………………………………................129
4.4.1. Визначення ККМ у бензенових розчинах ДЕПК ………………………..129
4.5. Дослідження солюбілізації ліпофільних речовин у водних колоїдних
розчинах ДЕПК …………………………………………………………………...132
4.5.1. Дослідження солюбілізації лавандової та апельсинової олій,
риб’ячого жиру та вуглеводнів у водних колоїдних розчинах ДЕПК ………..132
4.5.2. Особливості кривих залежності солюбілізації від концентрації
ДЕПК ……………………………………………………………………………...135
4.6. Дослідження МКРН структури міцел та міцелярних агрегатів …………..139
4.7. Дослідження розмірів колоїдних структур у воді динамічним
світлорозсіюванням ……………………………………………………………....142 7
4.8. Зета-потенціал олігомерів …………………………………………………..143
РОЗДІЛ 5
ШЛЯХИ ПРАКТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ АМФІФІЛЬНИХ
ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ ОЛІГОМЕРНИХ ДІЕСТЕРІВ
ПІРОМЕЛІТОВОЇ КИСЛОТИ…………………………………………………...146
5.1. Використання ДЕПК як наноконтейнерів для доставки куркуміну……...146
5.1.1. Солюбілізація куркуміну водними розчинами ДЕПК …………………..146
5.1.2. Стабільність куркуміну в міцелах ДЕПК Цет-ПМК-МПЕГ550………...148
5.1.3. Вивільнення куркуміну з водного розчину ДЕПК……………..………..150
5.2. Використання ДЕПК для солюбілізації холестеролу ……………………..151
5.3. Емульсійна полімеризація стирену в присутності ДЕПК………………....157
5.4. Використання колоїдних структур ДЕПК як нанореакторів
для синтезу колоїдного срібла…………………………………………………...160
ВИСНОВКИ...……………………………………………………………….……167
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….………..169
ДОДАТКИ………………………...………………………………………………191
|
|
|
|
| |
|
Відгуки читачів:
|
| |
|
Поки не додано жодних відгуків до цього твору.
|
| |
|
|
| |
