Особенности синтеза привитых сополимеров хитозана и акриловой кислоты

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Синтезированы привитые сополимеры хитозана с акриловой кислотой трехмерной структуры. Увеличение концентрации полисахарида способствует ускорению структурообразования макромолекул сополимера в процессе синтеза. Показано, что одной из причин данного эффекта является локальное повышение концентрации акриловой кислоты в зоне роста цепи, формируемое за счет образования водородных связей мономера с полисахаридом. Привитые сополимеры охарактеризованы методами ИКи УФ-спектроскопии, АСМ и рентгеноструктурным анализом и могут быть использованы в качестве высоконабухающих суперабсорбентов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. О. Кудышкин

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Автор, ответственный за переписку.
Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

З. М. Абрарова

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

Н. И. Бозоров

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

У. У. Жумартова

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

М. М. Усманова

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

Н. Ш. Ашуров

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

С. Ш. Рашидова

Институт химии и физики полимеров Академии наук Республики Узбекистан

Email: persival2015@yandex.ru
Узбекистан, 100128 Ташкент, ул. А. Кодири, 7б

Список литературы

  1. Ahmed Enas M. // J. Adv. Res. 2015. V. 6. № 2. P. 105.
  2. Liu Y., Wang J., Chen H., Cheng D. // Sci. Total Environ. 2022. Nov 10. 846:157303.
  3. Sikder A., Pearce A.K., Parkinson S.J., Napier R., O’Reilly R.K. // ACS Appl. Polym. Mater. 2021. V. 3. № 3. P. 1203.
  4. Rather R.A., Bhat M.A., Shalla A.H. // Carbohydr. Polym. Technol. Appl. 2022. V. 3. Р. 100202.
  5. Chen J., Wu J., Raffa P., Picchioni F., Koning C.E. // Prog. Polym. Sci. 2022. V. 125. Р. 101475.
  6. Bhavsar C., Momin M., Gharat S., Omri A. // Expert Opin. Drug Delivery. 2017. V. 14. № 10. P. 1189.
  7. Thakur V.K., Thakur M.K. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2014. V. 2. № 12. P. 2637.
  8. Shanmugapriya A., Srividhya A., Ramya R., Sudha P.N. // Int. J. Environ. Sci. 2011 V. 1. № 7. P. 2086.
  9. Фомина Е.К., Гринюк Е.В., Климовцова И.А., Кудрявский Д.Л., Федоренко А.А., Иванчиков Я.Д., Шиман Д.И., Сальникова И.А., Якименко О.В. // Изв. нац. акад. наук Беларуси. Сер. хим. наук. 2023. Т. 59. № 3. С. 216.
  10. Sadeghi M., Yarahmadi M. // Afr. J. Biotechnol. 2011. V. 10. P. 12265.
  11. Davidenko N., Peniche C., Díaz J.M., San Roman J., Sastre R. // Latin Am. Аppl. Res. 2007. V. 37. № 4. P. 247.
  12. Ibrahim A.G., Sayed A.Z., El-Wahab H.A., Sayah M.M. // Am. J. Polym. Sci. Technol. 2019. V. 5. № 2. P. 55.
  13. Mochalova A.E., Zaborshchikova N.V., Knyazev A.A., Smirnova L.A., Izvozchikova V.A., Medvedeva V.V., Semchikov Yu.D. // Polymer Science A. 2006. V. 48. № 9. P. 918.
  14. Кудышкин В.О., Абрарова З.М., Рашидова С.Ш. // Хим. технол. 2019. Т. 20. № 2. С. 59.
  15. Zaborina O.E., Gasanov R.G., Peregudov A.S., Lozinsky V.I. // Eur. Polym. J. 2014. V. 61. P. 226.
  16. Кабанов В.А., Топчиев Д.А. Полимеризация ионизующихся мономеров. М.: Наука, 1975.
  17. Браун Д., Флойд А., Сейнзбери М. Спектроскопия органических веществ. М.: Мир, 1992.
  18. Sashiwa H., Yamamori N., Ichinose Y., Sunamoto J., Aiba S. // Macromol. Biosci. 2003. V. 3. № 5. P. 231.
  19. Pestov A.V., Zhuravlev N.A., Yatluk Y.G. // Russ. J. Appl. Chem. 2007. V. 80. № 7. P. 1154.
  20. Cartier N., Dormand A., Chanzy H. // J. Biol. Macromol. 1990. V. 12. № 5. P. 289.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимости кинематической вязкости реакционной смеси от времени синтеза при различных значениях концентрации хитозана “Bombyx Mori” (а) и хитозана из панциря краба (б): а – 0 (1), 1.36 × 10–3 (2), 2.68 × 10–3 (3), 3.96 × 10–3 (4) и 5.61 × 10–3 осново-моль/л (5). [Акриловая кислота] = 1.21 моль/л, [персульфат калия] = 2.5 × × 10–3 моль/л, Т = 50°С; б – 1.77 × 10–3 (1), 4.43 × × 10–3 (2), 8.87 × 10–3 (3) и 1.33 × 10–2 осново-моль/л (4). [Акриловая кислота] = 1.25 моль/л, [персульфат калия] = 6.5 × 10–3 моль/л, T = 60°С.

Скачать (168KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схематическое изображение процесса диализа акриловой кислоты.

Скачать (94KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости изменения концентрации акриловой кислоты от времени внутри мембраны, с хитозаном (1‒4) и вне мембраны, без хитозана (1′–4′): а – [хитозан] = 4.66 × 10–3 осново-моль/л, [акриловая кислота] = 0.2 (1), 0.4 (2), 0.6 (3) и 1.0 моль/л (4); б – [хитозан] = 1.55 × 10–3 (1), 3.10 × 10–3 (2), 4.66 × 10–3 (3) и 6.21 × 10–3 осново-моль/л (4). Исходная концентрация акриловой кислоты 0.6 (1, 2, 4) и 0.54 моль/л (3).

Скачать (191KB)
Метаданные
5. Рис. 4. УФ-спектры раствора хитозана в акриловой кислоте. [Хитозан] = 1.97 × 10–2 (1), 1.2 × 10–2 (2), 6.56 × 10–3 осново-моль/л (3); [акриловая кислота] = 1.21 моль/л (4).

Скачать (86KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-Фурье-спектры хитозана из панциря краба (1) и сополимера хитозан : акриловая кислота (2–5): 2 – [акриловая кислота] = 1.25 моль/л, [хитозан] = 4.43 × 10–3 осново-моль/л, [I] = 6.5 × 10–3 моль/л; 3 – [акриловая кислота] = 1.25 моль/л, [хитозан] = 1.33 × 10–2 осново-моль/л, [I] = 6.5 × 10–3 моль/л; 4 – [акриловая кислота] = 1.25 моль/л, [хитозан] = 2.48 × 10–2 осново-моль/л, [I] = 6.5 × 10–3 моль/л; 5 – [акриловая кислота] = 0.29 моль/л, [хитозан] = 1.24 × 10–2 осново-моль/л, [I] = 1.0 × 10–3 моль/л.

Скачать (156KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изображения поверхностей образцов привитых сополимеров (а–в) и полимерных смесей (г–е) хитозана и акриловой кислоты. Мольное соотношение хитозан : акриловая кислота = 1.33 × 10–3 : 1.25 (а, г), 2.48 × 10–2 : 1.25 (б, д), 4.43 × 10–3 : 1.25 (в, е).

Скачать (671KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Рентгеновские дифрактограммы образцов хитозана (1) и привитых сополимеров, синтезированных при мольных соотношениях акриловая кислота : хитозан = 1.25 : (2.48 × 10–2) (2), 1.25 : (8.87 × 10–3) (3), 1.25 : (4.43 × 10–3) (4).

Скачать (86KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость изменения объема V на единицу массы m0 привитых сополимеров в воде от степени нейтрализации карбоксильных групп. Условия синтеза: [акриловая кислота] = 4.86 моль/л, [персульфат калия] = 1 × 10–2 моль/л, Т = 50°C; [хитозан] = 9.93 × 10–3 (1) и 19.8 × 10–3 осново-моль/л (2).

Скачать (63KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024