Сверхразветвленные поликарбоксиланы: Синтез и свойства

Одним из новых, быстро развивающихся направлений полимерной химии являются сверхразветвленные полимерные системы. Предсказанные р. рхогу в ходе фундаментального исследования взаимосвязи исходной функциональности мономера и строения образующихся полимеров, они долгое время оставались «забытыми» из-за сложности экспериментов и трактовки результатов. Отдельные успехи в синтезе и теоретическом анализе подобных систем оставались незамеченными. Работы американского ученого Б. ТотаНа, сочетавшие в себе важные научные находки со своеобразной философией, элементами научного ¦ маркетинга и рекламы вызвали лавинообразное увеличение публикаций на эту тему.

За время выполнения настоящей научной работы сформировались отдельные направления исследований сверхразветвленных полимерных систем, проведены первые научные конференции, опубликованы первые научные обзоры по синтезу и исследованию свойств дендритных или каскадных полимеров. Постепенно становится ясно, что материализованные в чистом виде варианты теоретической модели ветвящегося дерева представляют собой не только интересные объекты для теоретических исследований, но и весьма перспективный класс полимеров с огромными потенциальными возможностями практического применения.

Наличие у сверхразветвленных полимеров двойственной природы, заключающейся в том, что макромолекулы такого строения одновременно являются и частицами с вполне определенными геометрическими размерами, потребовало принципиально новых подходов не только к синтезу этих объектов, но и к поиску областей их эффективного практического использования. К настоящему моменту достаточно очевидно, что регулярные дендритные монодисперсные системы, синтез которых состоит из значительного числа многократно повторяющихся стадий, еще долгое время будут оставаться объектами теоретических исследований и могут быть использованы лишь в отдельных специфических областях науки и промышленности, оправдывающих их высокую стоимость. В то же время, их ближайшие аналоги — нерегулярные сверхразветвленные полимеры, получаемые в одну стадию и обладающие основными свойствами дендритных полимеров, доступны и могут быть широко использованы при создании новых полимерных материалов.

Кремнийорганические дендритные полимерные системы, как регулярного строения, так и в виде нерегулярных сверхразветвленных полимеров, обладают набором специфических качеств, которые делают их особенно перспективными в сравнении с ближайшими органическими аналогами. Это, во-первых, широкий температурный интервал устойчивости молекулярной структурыво-вторых, высокая реакционная способность функциональных групп и возможность сочетания кремнийфункциональных и органофункциональных элементов структурыи, в-третьих, возможность формирования структуры по реакции гидросилилирования в режиме полиприсоединения. Совокупность перечисленных особенностей делает кремнийорганические дендритные полимеры перспективными объектами исследования.

Настоящая работа посвящена синтезу и изучению свойств сверхразветвленных кремнийорганических полимеров, полученных по реакции полиприсоединения. Она состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Литературный обзор посвящен проблемам синтеза полимеров дендритной структуры и включает в себя пять разделов: теоретические предпосылки синтеза полимеров дендритной структуры, дивергентная схема синтеза дендримеров, конвергентная схема синтеза дендримеров, одностадийный метод синтеза сверхразветвленных полимеров и выводы из анализа литературы. Обсуждение результатов состоит из четырех «глав? В главе «Синтез сверхразветвленных полимерных систем» обсуждается активность мономеров различного строения в реакции гидросилилирования в режиме полиприсоединения и возможность регулирования молекулярных структурных параметров сверхразвтвленных полимеров. Глава «Влияние условий проведения реакции на свойства образующихся полимеров» посвящена обсуждению влияния условий полимеризации на свойства образующихся полимеров, включая влияние катализатора, температуры реакции и разбавления. Обсужден эффект саморегулирования молекулярной массы полимера в процессе синтеза. В главе «Полимераналогичные превращения карбосилановых сверхразветвленных полимерных систем» обсуждены возможные методы частичного и полного блокирования поверхностных групп полиаллилкарбосиланов и способы получения их функциональных производных. Пятая глава «Обсуждения результатов» посвящена исследованию термических свойств синтезированных сверхразветвленных поликарбосиланов. На примере модификации полимерных композиций проиллюстрированы возможности практического применения синтезированных сверхразветвленных поликарбосиланов.

В экспериментальной части диссертации представлены методики синтеза исходных мономеров, сверхразветвленных карбосилановых полимеров, блокирования сверхразветвленных полиаллилкарбосиланов и получения различных их функциональных производных.

В заключение приводятся выводы и список цитируемой литературы.