Гатиятуллина Г.В., Кривоногов В.П., Прочухан Ю.А., Батталов Э.М.
Исследовано влияние 6-метилурацила и некоторых его производных на радикальную полимеризацию метилметакрилата. Синтезирован эпоксиакриловый олигомер на основе эпоксидсодержащих урацилов и его полимер.
Экспериментальная часть
Метилметакрилат (ММА), акриловую кислоту (АК) очищали от стабилизатора и перегоняли. Для полимеризации использовали фракции с температурой кипения 42,0о С при 100 мм. рт. ст. (ММА) и 141о С при 760 мм. рт. ст. (АК). Динитрил азо-диизомасляной кислоты (ДАК) многократно перекристаллизовывали из метанола, сушили в вакууме при комнатной температуре до постоянного веса. Т плавл. 103о С, с разложением. Фотоинициатор полимеризации - бензофенон (БФ) - очищали по общепринятой методике. Авторы весьма признательны лаборатории нуклеозидов ИОХ УНЦ РАН за предоставленные образцы 6-метилурацила и его производных. Структурные формулы использованных в работе соединений 6-метилурацила приведены ниже:
где I - 6-метил-1-аллилурацил, II - 6-метил-1,3-диаллилурацил, III - 6-метил-1,3-диаллил-5-оксиаллилурацил,
IV - 6-метил-1-2,4-ацетиленбутан, V и VI - эпоксидированные производные 6-метилурацила.
Результаты и их обсуждение
Известно [1, 2], что 6-метилурацил и его производные являются физиологически активными лекарствами и широко применяются в лечебной практике. Однако до сих пор не синтезированы полимерные формы данного лекарства, которые привели бы к расширению или к более эффективному использованию их в медицине. Целью настоящего сообщения является исследование (со)полимеризации ММА в присутствии 6-метилурацила и его производных, а также в синтезе оксиметилурацилэпоксиакрилатного олигомера и его полимера.
Рис. 1. Кинетика полимеризации ММА в присутствии соединения II. 2 - 0.62 %, 3 - 1.25 %, 4 -2.50 %, 1 - без добавки. Инициатор - ДАК 0.05 % масс, Т=50о С.
Рис. 2. Кинетика полимеризации ММА в присутствии соединения III. 1 - 0.25 %, 2 - 0.12 %, 3 - 0.06 % мас. Инициатор - ДАК 0.05 % мас., Т=50о С.
Плохая растворимость 6-метилурацила и его производных в виниловых мономерах (метилметакрилат, стирол, акриловая кислота)ограничивает использование их в качестве добавки в радикальной блочной (со)полимеризации. В этом ряду исключение составляют 1,3-диаллил-6-метилурацил и 1,3-диаллил-5-оксиаллил-6-метилурацил, которые ограниченно растворимы в метилметакрилате. Оба соединения оказывают ингибирующее влияние (kz/kp=0,11) на полимеризацию ММА, инициированной ДАК (рис. 1). Энергия активации полимеризации ММА в присутствии 1,3-диаллил-6-метилурацила составляет 14,3 ккал/моль. Из рис. 1 видно, что 1,3-диаллил-6-метилурацил, как и все аллильные соединения в радикальной полимеризации [3], является ингибитором полимеризации ММА. Причем чем больше концентрация 1,3-диаллил-6-метилурацила, тем больше эффект ингибирования. Однако вхождение в полимерную цепь полиметилметакрилата (ПММА) звеньев данного соединения не наблюдается (функциональный и ЯМР С13 анализы). Другая картина (рис. 2) - при полимеризации ММА в присутствии 1,3-диаллил-5-оксиаллил-6-метилурацила, где по полученным данным (функциональный, ЯМР С13 и ИК анализы) наблюдается вхождение в основную цепь полиметилметакрилата данного соединения, видимо, по схеме:
Подтверждением этой схемы являются значения функционального анализа состава многократно переосажденного полимера ПММА с 1,3-диаллил-5-оксиаллил-6-метилурацилом (табл. 1)
.
Однако более детального исследования процесса сополимеризации (установление, например, констант сополимеризации) по причине низкой растворимости этого соединения в ММА (< 2,5% мас.) провести не удается. Из других направлений синтеза полимеров 6-метилурацила перспективным, видимо, является синтез эпоксиакрилатов эпоксидированных производных 6-метилурацила (соединения V и VI) путем этерификации последних (мет)акриловой кислотой. Так, синтезированные этим способом олигомеры представляют собой вязкие массы от желтого до темно-желтого цвета следующих структур:
Соединение 5+АК и соединение 6+АК - олигомеры. Их элементный состав приведен в табл. 2.
Рис. 3. Кинетика набухания полимеров соединений V(1) и VI (2) в ТХЭ при 50о С.
В ближней ИК спектрах синтезированных олигомеров обнаруживаются исчезновение полосы эпоксидной структуры и появление полос, характерных для виниловой связи. Строение этих олигомеров характеризуют также спектры ЯМР С13. Судя по значениям данной таблицы, полученные олигомеры производных 6-метилурацила содержат в своем составе в основном диакрилаты. В результате полимеризации данных олигомеров в присутствии как фотоинициатора (бензофенон, 5 % мас.), так и термических инициаторов (ДАК 0,1 % мас., 50о С ) получены трехмерные полимеры, которые нерастворимы в известных растворителях. Кинетика набухания этих полимеров в трихлорэтилене приведена на рис. 3. Видно, что полимер на основе соединения VI обладает большей степенью сшивки, чем V. Вероятно, это связано с участием гидроксильны групп диакрилата на основе соединения урацила VI. Таким образом, изучено поведение 6-метилурацила и его производных в радикальной блочной полимеризации метилметакрилата. Показано, что они плохо растворимы в исходном мономере и являются сильными ингибиторами как термо-, так и фотополимеризации. Диакрилат на основе эпоксидированного 6-метилурацила при полимеризации образовывает сшитый нерастворимый полимер, в состав которого входит физиологически активный 6-метилурацил.
Список литературы
1. Камилов Ф.Х., Лазарева Д.Н., Плечев В.В. Пиримидины и их применение в медицине. Уфа, 1992.
2. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М: Медицина, 1985. Т. 2. С. 576.
3. Володина В.И., Тарасов А.И., Спасский С.С. Полимеризация аллиловых соединений // Успехи химии. Т. ХХХIХ. Вып. 2. С. 276-303.
Другие работы по теме:
Понятие живого вещества
Живое вещество В элементном составе живого вещества преобладают 4 элемента: водород, углерод, кислород, азот. Они являются главными элементами живого вещества. Эти элементы - биофильные. Кроме того, наиболее распространены элементы, находящиеся в начале периодической системы элементов Менделеева, а элементы середины и конца таблицы распространены мало.
Пластмассы 2
Пластмасса, а другими словами пластическая масса, на сегодняшний день является незаменимым материалом не только в производстве, но и в обычном хозяйстве.
Билеты по химии
и частичные ответы на некоторые из них Билет №1 Простые вещества . Количество вещества. Число Авогадро. Качественный анализ анионов и катионов. Билет №2
Функциональные производные карбоновых кислот
Классификация и разновидности производных карбоновых кислот, характеристика, особенности, реакционная способность. Способы получения и свойства ангидридов, амидов, нитрилов, сложных эфиров. Отличительные черты непредельных одноосновных карбоновых кислот.
Ферментоподобные полимеры
Гидролиз сложных эфиров в присутствии имидазола. Полимерные катализаторы реакции гидролиза п-нитрофенилацетата. Общие направления имитации энзимов синтетическими полимерами. Каталитические свойства полимеров. Синтез полимеров. Экспериментальные данные.
Фенолформальдегидные смолы
Продукты поликонденсации фенола с формальдегидом. Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария). Свойства, применение.
Карбоновые кислоты и их производные
Одноосновные карбоновые кислоты. Общие способы получения. Двухосновные кислоты, химические свойства. Пиролиз щавелевой и малоновой кислот. Двухосновные непредельные кислоты. Окисление оксикислот. Пиролиз винной кислоты. Сложные эфиры. Получение жиров.
Полимеры: общий обзор класса
Школа №41 Тема: Полимеры Выполнила: Гилева Мария класс 11 "В" 2000/2001 учебный год Полимеры - высокомолекулярные соединения, вещества с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев).
Полимерные материалы, пластмассы
Содержание: Историческая справка. Определение полимеров. Пластмассы. Определение Классификация а. Природные (органические) б. Синтетические 4. Основные представители.
Медицина и полимеры
Выполнил: Выскварко Денис Ученик 11 «В» класса Школы №69 Санкт – Петербург 2001 Медицинские полимеры Развитие методов синтеза и модификации медицинских полимеров и сополимеров, взаимопроникновение идей и методов химии, биологии и медицины позволяют перейти к решению важнейших задач теоретической и практической медицины, осуществлению самых дерзновенных идей человечества.
Гетероциклы.Классификация и описание свойств
Гетероциклические соединения Гетероциклическими называются соединения, имеющие в своем составе кольца (циклы), в образовании которых, кроме атомов углерода, принимают участие и атомы других элементов.
Желчные кислоты
Реферат по органической химии на тему «Желчные кислоты» Ст.гр. 3-ХДК-84 Зельниченко Анны Александровны г.Днепропетровск 2010г. ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ, монокарбоновые гидроксикислоты, относящиеся к классу стероидов. Почти все желчные кислоты - производные прир. холановой к-ты (ф-ла Iа).
на тему
Атмосферные осадки, содержащие загрязняющие вещества промышленного происхождения, которые вымываются из атмосферы
Полимеры медико-биологического назначения
Открытие ученых университета Джорджии: полимеры нового типа, продукты разложения которых безопасны для человека и окружающей среды. Биодеградирующие полимеры: пищевые добавки из семейства поликеталов. Наночастицы для лекарственно-устойчивых форм рака.
Основы иммунотерапии и иммунопрофилактики
Разработка новых иммунобиологических препаратов и обеспечение их безопасности. Предупреждение инфекционных заболеваний путем создания искусственного специфического иммунитета; вакцинопрофилактика и типы вакцин. Методы иммуностимуляции и иммунодепрессии.
Лекция по терапии лечение тиреотоксикоза
Лекция 5: ЛЕЧЕНИЕ ТИРЕОТОКСИКОЗА Лечение может быть консервативным и хирургическим. Используют J131. Тиреостатические препараты: а) производные метилмазола: мерказолил, метатилин, метилмазол.
История болезни анемия
Московская Медицинская Академия им. И.М.Сеченова Кафедра терапии Выполнила: студентка 6 курса л/ф 49 группы Процык Л.В. Преподаватель: Савина Т.С.
по Математике 2
Содержание 1.Введение в анализ и дифференциальное исчисление функции одного переменного 2 2. Дифференциальное исчисление функций и его приложение 5
Контрольная работа по Математике 3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ Кафедра «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Дифференцирование Интегрирование
Задание 1. Найти производные функций Пусть , тогда Если функция имеет вид , то её производная находится по формуле Перейдем от десятичного логарифма к натуральному:
Интегралы. Функции переменных
Метод интегрирования по частям. Задача на нахождение частных производных 1-го порядка. Исследование на экстремум заданную функцию. Нахождение частных производных. Неоднородное линейное дифференциальное уравнение 2-го порядка. Условия признака Лейбница.
Полиморфные Вектора
У вас есть другая возможность - определить ваш векторный и другие вмещающие классы через указатели на объекты некоторого класса.
Полимерные волокна
Свойства и способы получения промышленных полимерных волокон на основе поликапроамида, полиэфиров и полимерного углерода.
Физиология системы пищеварения
Пищеварение Для жизнедеятельности любого организма требуется систематическое поступление питательных веществ для обеспечения пластических процессов в тканях и органах и компенсации в них энергетических затрат. Источником этих веществ является пища, содержащая белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества, воду и балластные вещества.
Общие сведения о полимерах и их классификация. Синтез полимеров.
С.Ю. Елисеев Общие сведения о полимерах и материалах на их основе. Использование полимеров и их пожарная опасность. Классификация полимеров (по составу основной цепи макромолекул, по структуре макромолекул, по поведению при нагревании, по горючести, по способу получения).