Пероксид b-циклодекстрину як олігомер та термоініціатор для синтезу b-циклодекстринвмісних полімерів

Реферат: Пероксид -циклодекстрину загальної формули: R1 4 O O 1 2 6 3 R2 5 R2 O 7 , де R1=-СООН або -СН2-О--ЦД, або СН2-ОН; R2=-Ο--ЦД або -ОН, як олігомер та термоініціатор для синтезу -циклодекстринвмісних полімерів. UA 103713 U (12) UA 103713 U UA 103713 U Корисна модель належить до сполук, які містять вуглець, водень та кисень, відноситься до похідних полісахаридів і є сумішшю окиснених форм β-циклодекстрину (β-ЦД) з пероксидними та карбоксильними групами загальної формули: R1 3 O 5 10 15 O 1 2 6 4 5 R2 O R2 7 , де R1=-СООН або -СН2-О-β-ЦД, або СН2-ОН; R2=-Ο-β-ЦД або -ОН, як олігомер та термоініціатор для синтезу β-циклодекстринвмісних полімерів. Отримані сполуки можуть бути використані як ініціатори термополімеризації ненасичених сполук та як олігомери у виробництві полімерних матеріалів. Синтезовані сполуки можна використовувати у природоохоронній галузі, а саме, у водоочисних системах промислових підприємств, завдяки їх здатності пришвидшувати фотодеградацію органічних забруднювачів довкілля. Полімери на основі окисненого β-ЦД також відзначаються високою сорбційною здатністю щодо барвників, особливо до фенолфталеїну. Відомо, що β-ЦД широко використовують у каталізі [1], харчовій [2], косметичній [3] та фармацевтичній галузях промисловості [4], зазвичай у ролі агенту для повільного виділення і доставки речовин. Однак, при його використанні постає проблема невеликої розчинності його у воді - 1,8 % [5], як наслідок використання токсичних органічних розчинників. Найближчим за хімічною будовою до сполук, які заявляються, є β-циклодекстрин формули С42Н70О35 [6]: OH 6 5 4 O 20 25 30 35 40 45 3 HO O 1 2 OH O 7 . Задачею заявленої корисної моделі є отримання пероксиду β-циклодекстрину. Поставлена задача вирішується синтезом окисненого β-циклодекстрину пероксидом водню. Суть заявленої корисної моделі пояснюється прикладами. Приклад 1. Синтез пероксиду β-циклодекстрину. β-циклодекстрин розчиняли у 3 %-му водному розчині пероксиду водню (1 г в 50 мл розчину). До утвореного розчину додавали 0,2 мл 0,1 N НСl, поміщали в термошафу та витримували 120 годин при 75 °C. Продукт виділяли з розчину упарюванням при 75 °C. Вихід (%) - 100. 1 Будову синтезованого продукту досліджено методами ІЧ-, Н ЯМР-спектроскопії та хімічним аналізом. Продукт розкладається без плавлення при температурі вище 150 °C. -1 ІЧ-спектр (см ): 3365 (-ОН), 2928 (-СН), 1730 (С=О), 1622 (Н2О, -СОO ), 1000-1200 (область поглинання глюкозидного кільця β-ЦД). 1 1 2 H ЯМР (м.ч.): 5,7-5,9 м.ч. (вторинні ОН); 5,52 (СН=СН); 4,8 (Н ); 4,5 (первинні ОН); 3,3 (Н , 4 3 5 6 Н ); 3,7 (Н , Н , Н ). Хімічний аналіз на СООН-групи: %соон=11, що відповідає 3 групам на 1 моль речовини; на пероксидні (-О-О-) групи: %ПГ до 12, що відповідає 4 групам на 1 моль речовини. Пероксид-β-ЦД відрізняється від нативного β-ЦД кращою розчинністю у воді (в ~10 разів). Головною перевагою методу отримання таких сполук є проведення синтезу без органічних розчинників і додаткових реагентів, окрім пероксиду водню, що робить його високоекономічним. Приклад 2. Синтез полімеру на основі пероксиду β-циклодекстрину та акрилатних мономерів. Наважку пероксиду-β-ЦД (0,3 г) розчиняли у 2 г суміші вода: ізопропіловий спирт (1:1), потім додавали мономери діетиламіноетилметакрилат (ДЕАЕМ) та етиленглікольдиметакрилат (ЕГДМА) у кількості 0,2 г. Витримували при 75 °C протягом 2 годин, після цього залишали на добу при кімнатній температурі. Отриманий осад переносили на фільтр та промивали водою 3 рази (порціями по 50 мл), потім висушували до сталої ваги. Вихід (%) - 75. 1 UA 103713 U 5 10 15 20 Будову синтезованого продукту досліджено методом ІЧ-спектроскопії. -1 ІЧ-спектр (см ): 3365 (-ОН), 2928 (-СН), 1730 (С=О), 1617-1631 (Н2О, -СОО , -С=С-), 1150, 1240 (-СО), 1032 (поглинання глюкозидного кільця β-ЦД). Пероксид-β-ЦД у даній реакції є олігомером, а також ініціатором термополімеризації, що виключає додавання допоміжних каталізаторів для проведення синтезу. Джерела інформації: 1. С. Binkowski, J. Cabou, H. Bricout et al. Cleavage of water-insoluble alkylallylcarbonates catalyzed by a palladium/TPPTS/cyclodextrin system: effect of phosphine/cyclodextrin interactions on the reaction rate // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2004. - V. 215-P. 23-32. 2. Szente L. Cyclodextrins as food ingredients // Trends in Food Science & Technology Trends Food Sci Technol. - 2004. - V. 14. - P. 137-142. 3. Buschmann H.-J. Applications of cyclodextrins in cosmetic products // Journal of Cosmetic Science. - 2002. - V. 53. - P. 185-191. 4. Loftsson T. Cyclodextrins and their pharmaceutical applications // International Journal of Pharmaceutics. - 2007. - V. 329. - P. 1-11. 5. A. Magnusdottir, M. Masson and T. Loftsson. Cyclodextrins // J. Incl. Phenom. Macroc. Chem. 2002. - Vol. 44. - P. 213-218. 6. Szetjli J. Introduction and general overview of cyclodextrin chemistry // Chem Rev. - 1998. - Vol. 98. - P. 1743-53. – найближчий аналог. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пероксид -циклодекстрину загальної формули: 25 R1 4 O O 1 2 6 3 R2 5 R2 O 7 , де R1=-СООН або -СН2-О--ЦД, або СН2-ОН; R2=-Ο--ЦД або -ОН, як олігомер та термоініціатор для синтезу -циклодекстринвмісних полімерів. 30 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2