Синтез блок-сополимера бутилакрилата с винилбутиловым эфиром с использованием инициирующей системы триэтилборан - кислород компенсационным способом

Автор: Маткивская Юлия Олеговна, Пегеева Юлия Олеговна, Валетова Наталья Борисовна, Лиогонькая Татьяна Израилевна, Пегеев Никита Леонидович, Митин Александр Вячеславович, Семенычева Людмила Леонидовна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry

Рубрика: Органическая химия

Статья в выпуске: 2 т.13, 2021 года.

Бесплатный доступ

Синтез сополимера бутилакрилата с винилбутиловым эфиром осуществляли компенсационным способом при кипении винилбутилового эфира, в его избытке, в присутствии триэтилбора, выделяемого из комплекса с гексаметилендиамином, и окислителя. Полученный сополимер использовали как макроинициатор, добавляя к нему в кипящем винилбутиловом эфире новую порцию бутилакрилата. Несколько образцов макроинициаторов получены при различной продолжительности сополимеризации. Так как формирование макромолекул при сополимеризации бутилакрилата с винилбутиловым эфиром происходит по двум центрам роста цепи - олигомерному, образовавшемуся за счет захвата бороксильными радикалами инициирующих и растущих радикалов с небольшим количеством звеньев сополимера, и низкомолекулярному, сформированному путем обычного радикального обрыва цепи при инициировании алкильными и алкоксильными радикалами, в составе выделенного сополимера присутствует олигомер и низкомолекулярный сополимер. В олигомерной фракции сополимера лабильных связей с бороксильным радикалом на конце цепи больше, чем в низкомолекулярном сополимере, в результате этого добавление бутилакрилата к раствору в винилбутиловом эфире сополимера, выделенного из реакционной смеси, приводит к образованию блоксополимера с большей молекулярной массой, при этом нарастание молекулярной массы происходит за счет присоединения новых звеньев сополимера, более всего к олигомерной части образца. Увеличение молекулярной массы сополимера за счет прививки новых звеньев преимущественно на олигомер по лабильной связи по схеме обратимого ингибирования приводит к увеличению массы образцов и заметным изменениям кривой молекулярно-массового распределения. Если время синтеза образца значительно превышает время дозирования, выявленные эффекты проявляются меньше, что связано с рекомбинацией радикалов, образовавшихся по схеме обратимого ингибирования, за счет обычного радикального обрыва. Представленные данные свидетельствую о том, что сополимер бутилакрилата с винилбутиловым эфиром, синтезированный в присутствии триэтилбора и окислителя при компенсационной сополимеризации в избытке винилбутилового эфира является макроинициатором блок-сополимеризации бутилакрилата с винилбутиловым эфиром с ним за счет лабильной связи концевого бороксильного радикала.

Еще

Бутилакрилат, винилбутиловый эфир, макроинициатор, компенсационная сополимеризация, триэтилборан, молекулярно-массовые характеристики

Короткий адрес: https://sciup.org/147234257

IDR: 147234257   |   DOI: 10.14529/chem210206

Список литературы Синтез блок-сополимера бутилакрилата с винилбутиловым эфиром с использованием инициирующей системы триэтилборан - кислород компенсационным способом

  • Grubbs, R. B. 50th Anniversary Perspective: Living Polymerization-emphasizing the Molecule in Macromolecules / R. B. Grubbs, R. H. Grubbs // Macromolecules. - 2017. - V. 50. - P. 6979-6997. DOI: 10.1021/acs.macromol.7b01440
  • Polymer Synthesis with More than One form of Living Polymerization Method / X. Guo, B. Choi, A. Feng, S.H. Thang // Macromol. Rapid Commun. - 2018. - V. 39. - 1800479. DOI: 10.1002/marc.201800479
  • Yusa, S. Molecular Design of Soft Interface / S. Yusa, S. Fujii // Molecular Soft-Interface Science. - 2019.- P. 29 - 54. DOI: 10.1007/978-4-431-56877-3_2
  • Ilgach, D.M. Methods of Controlled Radical Polymerization for the Synthesis of Polymer Brushes / D M. Ilgach, T.K. Meleshko, A.V. Yakimansky // Polym. Sci. Ser. C. - 2015. - V. 57. - P. 319. DOI: 10.1134/S181123821501004X
  • Matyjaszewski, K. New Trends in Controlled Radical Polymerization / K. Matyjaszewski, E. Chernikova // Polym. Sci. Ser. C. - 2015. - V. 57. - P. 1-2. DOI: 10.1134/S1811238215010075
  • Progress in Reactor Engineering of Controlled Radical Polymerization: a Comprehensive Review / X. Li, E. Mastan, W.J. Wang et al. // Reaction Chemistry & Engineering. - 2016. - V. 1, no 1. - P. 23-59. DOI: 10.1039/C5RE00044K
  • Automation of Controlled/Living Radical Polymerization / M. Tamasi, S. Kosuri, J. DiStefano, et al // Advanced Intelligent Systems. - 2019. - 1900126. DOI: 10.1002/aisy.201900126
  • Mishra, M. Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology, Second Edition / M. Mishra, Y. Yagci. - Florida: CRC Press, 2016. - 784 p.
  • Reversible-Deactivation Radical Polymerization (Controlled/Living Radical Polymerization): From Discovery to Materials Design and Applications / N. Corrigan, K. Jung, G. Moad, et al. // Progress in Polymer Science. - 2020. - Т. 111. - 101311. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2020.101311
  • Необычный механизм полимеризации ММА под действием амминтриизобутилборана и кислорода воздуха / М.Ю. Заремский, Д.В. Буданов, С.А. Романов и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. - 2011. - Т. 53, № 1. - С. 95-104.
  • Системы органобораны - кислород воздуха как нетрадиционные инициаторы радикальной полимеризации / М.Ю. Заремский, Е.С. Гарина, М.Е. Гурский, Ю.Н. Бубнов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. - 2013. - Т. 55, № 5. - С. 601-624.
  • Реакции инициирования и реинициирования полимеризации под действием систем органоборан-кислород / М.Ю. Заремский, М.Е. Гурский, Ю.Н. Бубнов и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. - 2018. - Т. 60, № 2. - С. 123-133.
  • Полимеризация метилметакрилата в присутствии бороксильных радикалов. Синтез блок-сополимеров / М.Ю. Заремский, В.В. Одинцова, А.В. Большакова и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. - 2018. - Т. 60, № 4. - С. 285-294.
  • Особенности «компенсационной» сополимеризации бутилакрилата с винилбутиловым эфиром в присутствии триэтилбора / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Маткивская, Н.Б. Валетова и др. // Известия Академии наук. Серия химическая. - 2017. - № 9. - С. 1660-1664.
  • Влияние способа выведения компонента инициатора из комплекса триэтилбор -гексаметилендиамин на молекулярно-массовые характеристики сополимеров бутилакрилат-винилбутиловый эфир при компенсационной сополимеризации в кипящем мономере / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Часова, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2018. -Т. 10, № 4. - С. 66-74. DOI: 10.14529/chem180407.
  • Свойства сополимеров бутилакрилата с винилизобутиловым эфиром, полученных с использованием инициирующей системы триэтилборан - кислородкомпенсационным способом / Н.Л. Пегеев, Ю.О. Маткивская, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2020. -Т. 12, № 2. - С. 64-73.
  • Reversible Inhibition in the Formation of Copolymers Based on Alkyl (meth)acrylates with Vinyl Butyl Ethers under Compensation of the Active Monomer Depending on Their Nature When Initiated by the Triethylborane-Oxygen System / N.L. Pegeev, L.L. Semenycheva, N.B. Valetova et al. // Journal of Organometallic Chemistry. - 2020. - V. 922. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2020.121396
  • Особенности молекулярно-массовых характеристик сополимеров, синтезированных в присутствии системы триэтилбор - кислород, при варьировании времени введения бутилакрилата в кипящий винилбутиловый эфир / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Часова, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2019. - Т. 11, № 3. - С. 80-90. DOI: 10.14529/chem190309.
  • Влияние условий синтеза сополимеров бутилакрилата и винилбутилового эфира при компенсационном способе на их молекулярно-массовые параметры и загущающие свойства в диоктилсебацинате / Л.Л. Семенычева, Н.Б. Валетова, А.А. Мойкин и др. // Журнал прикладной химии. - 2016. - Т. 89, № 10. - С. 1351-1356.
  • Семенычева, Л.Л. Сополимеры бутилакрилата с винилалкиловыми эфирами как загущающие присадки к маслам / Л.Л. Семенычева, Е.И. Богатова, В.В. Винс // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81, № 9. - С. 1563-1566.
  • Особенности синтеза сополимера бутилакрилата с винил-н-бутиловым эфиром для получения эффективной загущающей присадки к маслам / Л.Л. Семенычева, В.В. Винс, Е.И. Богатова и др. // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82. - С. 1542-1545.
  • Влияние молекулярной массы на свойства сополимеров винилбутилового эфира и алкил(мет)акрилатов как загущающих присадок к нефтяным маслам / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, О.А. Казанцев и др. // Журнал прикладной химии. - 2014. - Т. 87. - C. 93-98.
  • Влияние условий синтеза на состав сополимеров алкил(мет)акрилат - винилалкиловый эфир / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Маткивская, Ю.Л. Кузнецова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». - 2015. - Т. 7, № 4. - С. 59-65. DOI: 10.14529/chem150408
  • О структуре сополимеров алкил(мет)акрилатов и винилалкиловых эфиров - новых модификаторов вязкости смазочных масел / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, Ю.О. Маткивская и др. // Журнал прикладной химии. - 2015. - Т. 88, № 10. - С. 1505-1510.
  • Синтез сополимеров бутилметакрилата с использованием компенсационного способа / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, Ю.О. Маткивская и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия».-2016. - Т. 8, № 1. - С. 20-25. DOI: 10.14529/chem160103
  • Купцов, А.Х. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров / А.Х. Купцов, Г.Н. Жижин. -М. Физматлит, 2001. - 656 с.
Еще
Статья научная