Синтез та фізико-хімія поліаміноаренів - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукРобота виконана у Львівському національному університеті імені івана Франка Міністерства освіти і науки України. Ковальчук Євген Прокопович, Львівський національний університет імені Івана Франка, завідувач кафедри фізичної та колоїдної хімії Офіційні опоненти: · доктор хімічних наук, професор, Никипанчук Михайло Васильович, Національний університет “Львівська політехніка”, завідувач кафедри загальної хімії Захист відбудеться 13 грудня 2001 р. о 16.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.10 у Львівському національному університеті імені Івана Франка, 79005, Львів, вул.Оскільки синтез проводять як у водному, так і апротонному середовищі, то потрібно деталізувати всі стадії процесу полімеризації для досягнення необхідних фізико-хімічних характеристик синтезованих полімерів. Для досягнення поставленої мети потрібно було вирішити наступні задачі: - дослідити електрохімічну поведінку аніліну, о-нітроаніліну, анізидину та амінофенолу в межах потенціалу від-0,2? 1,4 В відносно насиченого хлорсрібного електроду, - розрахувати термодинамічні характеристики можливих інтермедіатів окиснення аніліну та його похідних (загальну енергію, енергію звязку, електронну енергію, ентальпію утворення, енергію вищої зайнятої та нижчої вакантної орбіталей), - дослідити структуру отриманих полімерів, - апробувати в ХДС всі отримані полімери та співполімери аніліну з нітроаніліном. Запропоновано при виготовленні магнієвих джерел струму з полімерними катодами використовувати співполімер аніліну з о-нітроаніліном, при масовому співвідношенні анілін:о-нітроанілін у вихідній реакційній суміші рівному 8:2. Особлива увага акцентується на методах їх синтезу, фізико-хімічних властивостях та використанні цих полімерів як електроактивних матеріалів в хімічних джерелах струму. Синтез цих полімерів проводили з метою одержання електроактивного матеріалу, який можна було б використати, наприклад, як катод в поєднанні з магнієм в хімічних джерелах струму, оскільки, наявність NO2-групи покращує розрядні характеристики елементів.Оскільки, склад елементарної ланки та вихідного мономера не співпадають, внаслідок процесів депротонізації, то процес утворення поліаніліну повинен бути означений як окиснювальна поліконденсація замість полімеризації, яка відповідає адитивному поліприєднанню. Первинними інтермедіатами під час електрохімічної полімеризації аніліну та його похідних є частинки радикальної природи, утворення яких найімовірніше відбувається внаслідок відриву електрона з 2s енергетичного рівня атома азоту. Показано, що кінцевим продуктом поліконденсації як аніліну, так і його похідних (анізидинів та амінофенолів) є полімер зі структурою Н-допованого емеральдину, що підтверджується, зокрема, спектральними методами аналізу. В процесі як кислотного, так і окиснювального легування відбувається кватернізація імінного атома азоту шляхом переносу електрона з 2s рівня з утворенням інтермедіатів катіон-радикалів (окиснювальне легування), або шляхом донорно-акцепторної взаємодії атома азоту з протонами (кислотне легування). Синтезовані полімерні електроактивні матеріали, які було використані у макетах магнієвих ХДС можна розмістити у наступний ряд щодо зменшення як питомої ємності, так і питомої енергії досліджених елементів: Співполімер >> поліанілін > полі-(о-анізидин) > полі-(м-АФ) >> полі-(п-АФ) >> полі-(п-анізидин) > полі-(о-АФ) > полі-(м-анізидин).