Синтез і дослідження поліедральних олігосилсесквіоксан-поліолів та органо-неорганічних нанокомпозитів на їх основі - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИОфіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор Гетьманчук Юрій Петрович, Київський Національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри хімії високомолекулярних сполук доктор хімічних наук, професор Шаповал Галина Сергіївна, Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, провідний науковий співробітник відділу електрохімії органічних сполук Захист відбудеться “18”_березня_2009 р. о _14_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.179.01 Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України за адесою: 02160 м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту хімії високомолекулярних сполук НАН України (м. Дисертацію присвячено розробці способів функціоналізації суміші гідроксил-та аміновмісних олігосилсесквіоксанів і розробці методів отримання нових типів органо-неорганічних композитів на її основі. На її основі розроблено способи отримання похідних POSS-M з кінцевими бутильними, октадецильними, карбоксильними, ацетильними групами та їх комбінацією, а також з ізоціанатними групами.До таких належать поліедральні олігомерні силсесквіоксани (POSS) - сполуки, що містять неорганічний силсесквіоксановий каркас поліедральної будови [SIO1,5] n (n = 6, 8, 10,…) і однакові або різні периферичні замісники R, до складу яких входять реакційноздатні групи. Одним з альтернативних шляхів є використання сумішей олігомерних силсесквіоксанів, що містять у своєму складі поліедральні структури та характеризуються наявністю в органічному обрамлені силсесквіоксанового ядра різних функціональних груп, зокрема, гідроксильних у поєднанні з третинними аміногрупами (POSS-М). Оскільки природа органічної складової в органо-неорганічних нанонаповнювачах може істотно впливати на структуру і властивості синтезованих за їх участю ОНК, актуальним є розробка методів уведення різних замісників в органічне обрамлення POSS-М та встановлення їхнього впливу на властивості отриманих наноструктуротвірних агентів. Синтез POSS-М та його похідних з різною природою замісників в органічному обрамленні силсесквіоксанового ядра, а також оліго-та поліуретанів на основі POSS-М. На основі POSS-M вперше розроблено методи отримання трьох типів наноструктурованих плівкотвірних органо-неорганічних композитів уретанової природи: сегментовані йоновмісні олігоетеруретансилсесквіоксани (POSS-OU), йоновмісні поліетеруретани з підвищенним вмістом неорганічної складової (POSS-PEU-Si), а також поліуретани (POSS-PU) та сегментовані поліетеруретани (POSS-PEU) розгалуженої та сітчастої будови.Взаємодією POSS-М з фталевим ангідридом, ангідридом оцтової кислоти, фенілізоціанатом, н-бутилізоціанатом і н-октадецилізоціанатом при співвідношеннях гідроксильна група / функціональна група електрофільного реагенту рівних 1:1, 1:0,75, 1:0,5, 1:0,25 було отримано сполуки, що містять в органічному обрамленні силсесквіоксанового ядра різну кількість відповідно карбоксильних (POSS-СООН), ацетильних (POSS-CH3), фенілуретанових (POSS-С6Н5), н-бутилуретанових (POSS-С4Н9), н-октадецилуретанових (POSS-C18H37) груп (рис. Комбінацією фталевого ангідриду та вказаних моноізоціанатів було отримано похідні POSS-М, що містять карбоксильні групи в поєднанні з фенілуретановими (POSS-С6Н5-COOH), н-бутилуретановими (POSS-С4Н9-COOH), н-октадецилуретановими (POSS-С18Н37-СООН) групами в їх різному співвідношенні. Збільшення величини Tg порівняно з такою для вихідного POSS-М спостерігається в ряду: POSS-СООН (Tg = 58ОС, крива 3), POSS-С6Н5-100 (Tg = 62ОС, крива 2), POSS-С6Н5-50-COOH-50 (Tg = 77 ОС, крива 12) і повязане з посиленням жорсткості системи. Величина Tg для сполук, що містять одночасно н-бутилуретанові та карбоксильні групи в різному співвідношенні (POSS-С4Н9-25-COOH-75 та POSS-С4Н9-50-COOH-50) близька до такої вихідного POSS-M (для POSS-С4Н9-25-COOH-75 складає 22ОС (крива 13), POSS-С4Н9-50-COOH-50 - 25ОС (крива 14)). На основі POSS-М було розроблено способи синтезу трьох типів таких сполук, а саме, сегментованих олігоетеруретансилсесквіоксанів (POSS-OU), йоновмісних поліетеруретанів з підвищенним вмістом неорганічної складової (POSS-PEU-Si), а також поліуретанів (POSS-PU) та сегментованих поліетеруретанів (POSS-PEU) розгалуженої та сітчастої будови.Аналіз літературних даних показав перспективність використання як нанонаповнювачів для отримання ОНК реакційноздатних октаедральних олігомерних силсесквіоксанів. Синтезовано і детально охарактеризовано суміш олігомерних силсесквіоксанів з аміно-і гідроксильними групами в органічному обрамленні силсесквіоксанового ядра, що містить в своєму складі поліедральні структури (POSS-M). Вперше показано суттєвий вплив на молекулярно-масові характеристики даних сполук сітки Н-звязків, сформованої за рахунок великої кількості гідроксильних груп, яка не може бути повністю зруйнована в розчині елюенту. Вперше розроблено способи отримання похідних POSS-M з кінцевими бутильними, октадецильними, карбоксильними, ацетильними групами та їх комбінацією, а також з ізоціанатними групами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ