Лаборатория макромолекулярного дизайна (10)

Научные результаты:

В ходе проведения исследований методом квантово-химических расчетов установлены оптимальные структуры соединений (ОПЦ-агенты) для проведения катионной полимеризации стирола и его производных по действием света. Разработаны методики синтеза и выделения данных ОПЦ-агентов, их структура подтверждена 1H, 13C и 19F ЯМР-спектроскопией. Активность синтезированных ОПЦ-агентов была исследована в фото- и хемо- инициированной катионной полимеризации стирола и его производных (п-метилстирола и п-метоксистирола), а также изобутилена. Было установлено, что введение в состав ОПЦ-агентов электроноакцепторных групп способствует увеличению их активности в катионной полимеризации менее реакционноспособных мономеров. Так, использование указанного подхода позволило впервые провести катионную ОПЦ полимеризацию п-метилстирола и стирола. Следует отметить, что наличие фрагмента ОПЦ-агента на конце цепи делает такие полимеры перспективными для получения блок-сополимеров с (мет)акрилатами за счет in situ смены механизма полимеризации с катионного на радикальный. Другим преимуществом разработанного нами подхода является проведение полимеризации в присутствии минимальных количеств металл-содержащих катализаторов, что позволит существенно повысить экологическую безопасность процессов катионной полимеризации.

В рамках выполнения данного проекта нами также был предложен новый эффективный метод синтеза блок-сополимеров изобутилена со стиролом и метилметакрилатом методом фотоиндуцированной радикальной полимеризации в массе в присутствии Mn2(CO)10. Предложенная стратегия заключается в синтезе макроинициатора на основе полиизобутилена методом катионной полимеризации, с последующей трансформацией ее в радикальную полимеризацию. Особенностью данного подхода является возможность получать новые уникальные мономеры за счет трансформации одного механизма полимеризации в другой.

Кроме того, проведено исследование методами спектрального анализа растворимости коммерчески доступных и синтезированных ОПЦ-агентов в среде ск-СО2. Проведение полимеризации в ск-СО2 позволит уйти от использования токсичных органических растворителей и что будет способствовать повышению экологической безопасности процессов катионной полимеризации.

Полученные по направлению проекта результаты опубликованы в высокорейтинговых научных изданиях (Macromol. Chem. Phys. (Q2) и Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect (Q1))