Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер
Формула / Реферат
1. Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер загальної формули (-СН2-CR1 R2)n- (R4-NHCO-R5-NHCO-R4)m
де:
R1 - може бути атомом водню або алкільним радикалом СН3,
R2 - може бути СООН, CONH2, (СН3)-СООН залежно від виду вінілового мономера,
R3 - це атом водню або ОН групи, залежно від виду дивінілового мономера,
R4 - може бути (СН2-CHR3) або (СН2-CHR3-CH2),
R5 - може бути (СН2) або (СН(ОН))2, залежно від виду дивінілового мономера,
m і n - співвідношення вінілового і дивінілового мономерів, при цьому співвідношення n/m знаходиться в межах від 10 до 100, при цьому ділянки ланцюга, в якому присутні амідні групи -CO-NH- з'єднані з подібними ділянками через Н - зв'язки між амідними та карбоксильними групами.
2. Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер за п. 1, який відрізняється тим, що вінілові мономери вибрані з групи етиленкарбонової кислоти СН2=СН-СООН, або її похідних (метакрилова кислота (2-метилпропенова кислота) СН2=С(СН3)-СООН, та акриламід (СН2=СН-CO-NH2), або метилметакрилат (СН2=С(СН3)-СООСН3).
3. Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер за п. 1, який відрізняється тим, що дивінілові мономери вибрані з групи NN’- діалілтартардіамід (ДАТД) - СН2=СН-СН2-NH-CO-СН(ОН)-СН(ОН)-CO-NH-СН2-СН=СН2, BISAM (C2H3-CO-NH-СН2-CO-NH-С2Н3).
Текст
1. Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер загальної формули (-СН2-CR1 R2)n- (R4NHCO-R5-NHCO-R4)m де: R1 - може бути атомом водню або алкільним радикалом СН3, R2 - може бути СООН, CONH2, (СН3)-СООН залежно від виду вінілового мономера, R3 - це атом водню або ОН групи, залежно від виду дивінілового мономера, R4 - може бути (СН2-CHR3) або (СН2-CHR3-CH2), R5 - може бути (СН2) або (СН(ОН))2, залежно від виду дивінілового мономера, 3 67354 4 Наприклад (патент RU № 2301814): n O O O O O O NH2 NH NH2 NH2 NH2 NH NH2 NH2 O O O NH2 O NH NH O m У результаті можна зробити висновок, що висока поперечна зшивка кросс-лінкером 3-х мірної сітки гомоцептного поліакриламіду обмежує набухання та текучість в розчинах та веде до такої негативної властивості, як тиксотропність. В результаті ці речовини мають загальні властивості: набрякає тільки протягом 80-100 годин при високих температурах (патент RU № 2301814), що вказує на поперек-поперек зшитий поліакриламід з розгалуженою структурою. Такі властивості полімерів, як розчинність, здатність до грузлого плину, стабільність, висока чутливість до утворення ковалентних хімічних зв'язків між макромолекулами (так зване зшивання). Розчинність полімерів, як і хімічна стійкість, залежить від особливостей будови, наявності розгалужень, поперечних зшивань, довжини макромолекули і інших фактів. Відомий водорозчинний поперечний зшитий диполімер целюлоза, що має об'ємну тривимірну структуру, сформовану з використанням акриламіду або акриламіду і акрилату зшитих через дивініловий мономер, що застосовується у складі композиції, що містить воду і групу солей (патент US №4051086). Верхня межа міри набрякання відомого водорозчинного поперечно зшитого диполімеру обмежена невисокими значеннями, окрім цього жорстко зв'язана і об'ємна структура обмежує його плинність. Співполімер характеризує тривала хімічна стійкість, що у ряді практичних випадків небажано. Відомий водорозчинний поперечний зшитий диполімер, що має об'ємну тривимірну структуру (патент JP №6227328), сформовану на основі акрилату амонію і зшиваючого агента. Верхня межа міри набрякання відомого водорозчинного поперечно зшитого диполімеру обмежена невисокими значеннями, окрім цього жорстко зв'язана і об'ємна структура обмежує його плинність. Сополімер характеризує тривала хімічна стійкість, що у ряді практичних випадків є небажаною. В основу корисної моделі поставлена задача створення водорозчинного лінійного гетероланцюгового диполімеру за рахунок малоенергетичних зв'язків мономерів, що його утворюють, який є гід рофільною 3D матрицею, що утримує водне середовище, та надає йому водорозчинність, збільшує текучість, та знижує його хімічну стійкість. Для вирішення поставленої задачі запропоновано водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер, який має загальну формулу: (-СН2-CR1R2)n-(R4-NHCO-R5-NHCO-R4)m де: R1 - може бути атомом водню або алкільним радикалом СН3, R2 - може бути СООН, CONH2, (СН3)-СООН залежно від виду вінілового мономера, R3 - це атом водню або ОН групи, залежно від виду дивінілового мономера, R4 - може бути (СН2-CHR3) або (СН2-CHR3CH2), R5 - може бути (СН2) або (СН(ОН))2, залежно від виду дивінілового мономера, m і n - співвідношення вінілового і дивінілового мономерів, при цьому співвідношення n/m знаходиться в межах від 10 до 100, при цьому ділянки ланцюга, в якому присутні амідні групи -CO-NH-, з'єднані з подібними ділянками через Н-зв'язки між амідними та карбоксильними групами. Така речовина належить до полімеру нової структури, який можна віднести до водорозчинних диполімерів, які можна отримати шляхом співполімеризації вінілових мономерів групи етилен карбонової кислоти СН2=СН-СООН, та її похідних (метакрилова кислота (2-метилпропенова кислота) СН2=С(СН3)-СООН, акриламід (СН2=СН-CO-NH2), метилметакрилат (СН2=С(СН3)-СООСН3, та дивінілових мономерів, що мають у своєму складі амідні групи (-CO-NH-) NN'-діалілтартардиамід (ДАТД) -СН2=СН-СН2-NH-СО-СН(ОН)-СН(ОН)-СОNH-СН2-СН=СН2, BISAM (С2Н3-CO-NH-СН2-CONH-С2Н3) в лінійний диполімер. Після сополімерізації внаслідок отримання основним ланцюгом амідних груп -CO-NH- гомополімер набуває структури гетерополімера (поліаміду), з іншими фізикохімічними властивостями. Поліаміди - гетероцепні полімери, де в основному ланцюгу макромолекули є присутніми амідні групи -CO-NH-. Карбоцепні полімери з боковими амідними групами -CO-NH2, наприклад поліакриламід, не відносять к поліамідам. 5 Амідна ланка молекули унікальна за своїми структурними властивостями і по властивих йому міжмолекулярних взаємодіях. Завдяки гібридизації атомів азоту, вуглецю і водню в аміногрупі, ця ланка є практично плоскою. Що ще важливіше, водень, сполучений з атомом азоту, і атом кисню в карбонільній групі здатні до утворення сильного водневого зв'язку. Крім того, у зазначеної речовини не виникає поперек-поперек зшитої сітки полімеру. Таким чином, макромолекула речовини є гідрофільною 3D матрицю, що виникає за рахунок Н-зв'язків між амідними та карбоксильними групами поліаміду, яка затримує водне середовище. Н-зв'язки приблизно в 20 разів менш міцні, ніж ковалентні. На відміну від звичайних хімічних зв'язків, Н-зв'язок з'являється не в результаті одноетапного синтезу з використанням радикального зшиваючого агента, а виникає у відповідних штучно створених умовах. Відмінна риса Н-зв'язків - порівняно низька міцність, її енергія майже на порядок нижче енергії, наприклад, ковалентного хімічного зв'язку. Саме ці зв'язки забезпечують велике набухання, та водорозчинність зазначеної речовини. В окремих варіантах реалізації водорозчинного лінійного гетероланцюгового диполімеру вінілові мономери вибрані з групи етиленкарбонової кислоти СН2=СН-СООН, або її похідних (метакрилова кислота (2-метилпропенова кислота) СН2=С(СН3)-СООН, та акриламід (СН2=СН-CO-NH2), або метилметакрилат (СН2=С(СН3)-СООСН3) Застосування зазначених особливостей в диполімері додатково підвищує набухання цільової речовини. В окремих варіантах реалізації водорозчинного лінійного гетероланцюгового диполімеру дивінілові мономери вибрані з групи NN’діалілтартардіамід (ДАТД) -СН2=СН-СН2-NH-COСН(ОН)-СН(ОН)-CO-NH-СН2-СН=СН2, BISAM (C2H3-CO-NH-CH2-CO-NH-С2Н3). Застосування зазначених особливостей в диполимері додатково підвищує розчинність цільової речовини. Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер ілюструється прикладами. На кресленні графічно зображено в загальному вигляді структуру водорозчинного лінійного гетероланцюгового диполімеру із зазначенням Н-зв'язків між амідними та карбоксильними групами. Речовини зазначеної структури в загальному вигляді отримують шляхом двоступеневої полімеризації в водному середовищі з ініціаторами полімеризації. Як ініціатори першого ступеня полімеризації можуть бути використані такі речовини: Тетраметилетилендіамін (ТМЕД) C6H16N2(CH3)2N-СН2-СН2-N(CH3)2, Диметиламінопропіонітрил (ДМАПН) C5H10N2(CH3)2N-СН2-СН2-CN, Персульфат амонію (ПС) (NH4)2S2O8 6,7-Диметил-9-(D-1-рибітил-ізоаллоксазін (рибофлавін) C17H20N4O6 67354 6 Приклад 1 Цільовий диполімер на основі метакрилової кислоти і BISAM отримували шляхом двоступінчатої полімеризації у водному середовищі з ініціаторами полімеризації. Полімеризацію проводили за наступною схемою. Для отримання 100 мл розчину, що містить 5 вагових відсотків поліметакрилової кислоти, використали 5 мл метакрилової кислоти (МАК), як дивініловий мономер брали BISAM 0,09 г з розрахунку 1 ланка на 100 ланок поліметакрилової кислоти. Додавали водний розчин персульфату амонію (ПС) (0,5 г) і невелику кількість диметиламінопропіонітрилу (ДМАПН). Отриману суміш перемішували, залишали на 45 хв. Після чого первинно синтезований напівпродукт виймали із склянки та подрібнювали. Відмивали напівпродукт дистильованою водою, після здійснювали гомогенізацію напівпродукту механічним шляхом (під ультрафіолетовою лампою), вносячи по краплях водний розчин рибофлавіну, - таким чином відбувався другий ступінь полімеризації. Приклад 2 Цільовий диполімер на основі акрилової кислоти і ДАТД отримували шляхом двоступінчатої полімеризації у водному середовищі з ініціаторами полімеризації. Для отримання 100 мл розчину, що містить 5 вагових відсотків акрилової кислоти, використали 5 мл акрилової кислоти (АК), як дивініловий мономер брали NN'-діалілтартардіамід (ДАТД) 0,65 г з розрахунку 1 ланка на 80 ланок акрилової кислоти. Додавали водний розчин персульфату амонію (ПС) (0,5 г), і невелику кількість диметиламінопропіонітрилу (ДМАПН). Отриману суміш перемішували, залишали на 45 хв. при кімнатній температурі. Після чого первинно синтезований напівпродукт виймали із склянки, та подрібнювали. Відмивали напівпродукт в дистильованій воді, після здійснювали гомогенізацію механічним шляхом (під ультрафіолетовою лампою), вносячи по краплях водний розчин рибофлавіну, - в зазначених умовах відбувався другий ступінь полімеризації. Приклад 3 Цільовий диполімер на основі акриламіду і BISAM отримували шляхом двоступінчатої полімеризації у водному середовищі з ініціаторами полімеризації. Для отримання 100 мл розчину, що містить 4 вагові відсотки акриламіду, використали 4 гр. акриламіду (АА), як дивініловий мономер брали BISAM 0,08 г з розрахунку 1 ланка на 50 ланок акриламіду. Додавали водний розчин персульфату амонію (ПС) (0,5 г і невелику кількість диметиламінопропіонітрилу (ДМАПН). Отриману суміш перемішували, залишали на 45 хв. Після чого первинно синтезований напівпродукт виймали із склянки, та подрібнювали. Відмивали напівпродукт в дистильованій воді, після робили гомогенізацію механічним шляхом (під ультрафіолетовою лампою), вносячи по краплях водний розчин рибофлавіну, - в зазначених умовах відбувався другий ступінь полімеризації. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 67354 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюWater-soluble linear hetero-chain dipolymer
Автори англійськоюZheldak Liudmyla Dmytrivna
Назва патенту російськоюВодорастворимый линейный гетероцепной диполимер
Автори російськоюЖелдак Людмила Дмитриевна
МПК / Мітки
МПК: C08F 6/00
Мітки: диполімер, лінійний, гетероланцюговий, водорозчинний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-67354-vodorozchinnijj-linijjnijj-geterolancyugovijj-dipolimer.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Водорозчинний лінійний гетероланцюговий диполімер</a>
Попередній патент: Спосіб накладання позаепідермального шва шкіри
Наступний патент: Млин надтонкого помелу
Випадковий патент: Модуляційний гетеродинний радіометр