Научная работа: Взаимодействие нового полиамфолита на основе этил 3-аминокротоната и акриловой кислоты с ионами

4:1

6:1

5,44

5,32

5,95

5,55

0,5

1,0

1,0

2,0

-4,50

-3,80

-4,20

-4,15

6,99.10^-5

1,58.10^-4

6,31.10^-5

7,00.10^-5

Как видно из таблицы, наибольшее смещение (DрН=1,38) по рН и наибольшее К_уст получено для соотношения [сополимер]:[Sr²⁺ ]. Среднее координационное число для комплекса [сополимер]:[Sr²⁺ ] = 2:1 равно единице, т.е. только 1 вакансия иона комплексообразователя занята функциональной группой полимера, все остальные вакансии заняты молекулами низкомолекулярного вещества, чаще всего воды.

Комплексообразование в системе ЭЭАКК/АК-Sr²⁺ было изучено дополнительно вискозиметрическим методом. Вязкость в присутствии ионов Sr²⁺ падает, что свидетельствует об образовании полимер-металлического клубка где роль сшивающего агента играют ионы металла.

Изучено влияние различных факторов (температура, ионнаяч сила, природа растворителя, рН-среды) на стабильность комплекса ЭЭАКК/АК-Sr²⁺ . Так как, по рН-метрическим данным наиболее устойчивым является комплекс ЭЭАКК/АК-Sr²⁺ =2:1 дальнейшее исследования проводили при этом соотношении.

На рисунке-(__), кривая - отображает поведение полимер-металлического комплекса от ионоой силы. При малых значениях m (0,1; 0,3;) вязкость раствора значительно снижена (h_уд /С =6,52; 6,50) по сравнению с вязкостью самого сополимера ([h]=10,20; 8,20) при этих же значениях ионной силы. При дальнейшем увеличении m> 0,5 вязкость комплекса падает и практически не превышает вязкости самого сополимера. Вероятно, ионная силы способствует стабилизации комплекса.

Кривая рисунка показывает влияние температуры на вязкость комплекса ЭЭАКК/АК-Sr²⁺ . С ростом температуры наблюдается незначительное увеличение h_уд /С (4,13; 4,53; 4,96). Вязкость при 80⁰ С исследовать не удалось вследствие выпадения комплекса в осадок. По сравнению с вязкостью сополимера вязкость комплекса имеет низкие значения, что свидетельствует об устойчивости полимер-металлического комплекса к воздействию температуры.

Влияние смешанного растворителя (0,1н КС1: С₂ Н₅ ОН) на комплекс показано на рисунке-(__), кривая –2. Ход вискозиметрической кривой аналогичен кривой вязкости ЭЭАКК/АК. Значения h_уд /С комплекса более минимальны. Больше 50 об% С₂ Н₅ ОН исследовать не удалось вследствие выпадения комплекса в осадок.

Зависимость вязкости комплекса ЭЭАКК/АК-Sr²⁺ от рН изображает кривая –2 рисунка-(__). Как видно из рисунка, в присутствии ионов - Sr²⁺ область ИЭТ выражена незначительно и смещена в сторону рН=2,5-3,0. Кроме того, вязкость комплекса в этой области несколько превышает вязкость самого сополимера. При значениях же рН=4-12 наблюдается скручивание полимер-металлического клубка. Такое поведение возможно связано с тем, что некоторые синтетические полиамфолиты [ ] способны связывать ионы металлов при определенных значениях рН и частично высвобождать их в области ИЭТ из-за сильного электростатического притяжения между противоположенно заряженными участками полиамфолита.

III-часть

Известно, что сополимер ЭЭАКК/АК способен образовывать комплексы с комплементарными полимерами, например полиэтиленгликолем (ПЭГ) [ ]. Состав комплекса ЭЭАКК/АК-ПЭГ равен 1:1. В свою очередь и ЭЭАКК/АК, и ПЭГ способны образовывать комплексы с ионами стронция [ ].

В данной работе было изучено возможность образования тройных полимер-металлических систем: комплексы [ЭЭАКК/АК]:[ПЭГ]= 1:1 в присутсвии ионов Sr²⁺ ; комплексы [ЭЭАКК/АК]:[ Sr²⁺ ]=2:1 в присутствии ПЭГ; комплексы [ПЭГ]:[ Sr²⁺ ]=1:1 в присутствии ЭЭАКК/АК. На рисунке-(__) изображены рН-метрические кривые кривые образования тройного полимер-металлического комплекса (ТПМК). Как видно из рисунка для систем [ЭЭАКК/АК-ПЭГ]: [Sr²⁺ ] и [ПЭГ-Sr²⁺ ]:[ЭЭАКК/АК] наблюдаются перегибы на кривых титрования, что согласно основам физико-химического анализа свидельствует о взаимодействии и образовании ассоциатов определенного состава. Система же [ЭЭАКК/АК- Sr²⁺ ]:[ПЭГ] обнаруживает монотонное изменение рН. Это указывает на отсутствие взаимодействия в этих тройных системах.

Выводы

1. Реакция присоединении Михаэля с последующей радикальной полимеризацией синтезирован новый полиамфолит на основе этил-