В В Ткачук, Ф Г Фабуляк - Інфрачервона спектроскопія естерів кислот ріпакової олії - страница 1

Страницы:
1 

Висновки. Отже, експериментально показано особливості модифікації діоксиду цирконію поліпероксидами з пероксидними фрагментами різної природи. Адсорбція кополімерів на ZrO2, вміст пероксидних фрагментів в адсорбційному шарі (табл.2) та характеристика термічної стабільності свідчать про більшу активність наповнювача ZrO2, модифікованого поліперестером Ст-МА-ПМ. Такий аналіз дозволить цілеспрямовано підійти до вибору модифікаторів та використовувати їх при формуванні композитів в діапазоні температур 323-473К.

1. Voronov S., Tokarev V., Oduola K., Lastukhin Yu. Polyperoxide Surfactants for Interface Modification and Compatibilization of Polymer Colloidal Systems. I. Synthesis and Properties of Polyperoxide Syrfactants // Journal of Applied Polymer Science. - 2000. - № 76. - C. 1217-1227. 2. Шевчук О.М., Токарев В.С., Вагенкнехт У., Грюндке К., Монцібович Р.О., Букартик Н.М., Воронов С.А. Вплив модифікації гідроксиду магнію пероксидовмісними кополімерами на влас­тивості поверхні наповнювача // Вісник Нац. ун-ту "Львівська політехніка" Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2004. - № 516. - С.163-166. 3. Shafranska О., Tokarev V., Voronov А., Bednarska О. and Voronov S. Graft Polymerization from a Silica Surface Initiated by Adsorbed Peroxide Macroinitiators. I. Adsorption and Structure of the Adsorbed Layers of Peroxide Macroinitiators on a Silica Surface //Langmuir. - 2005. - Vol.21. - P.3459-3469. 4. Торопцева А.М., Белогородская К.В., Бондаренко В.М. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений. - Л.: Химия. - 1972. - 415 с. 5. Парфит Г., Рочестер К. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел. - М.: Мир, 1986. - 488 с. 6. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. - К. : Наукова думка. - 1972. - 195 с.

 

 

УДК - 678.031 (043.2)

В.В. Ткачук, Ф.Г. Фабуляк

Луцький державний технічний університет,

 

ІНФРАЧЕРВОНА СПЕКТРОСКОПІЯ ЕСТЕРІВ КИСЛОТ РІПАКОВОЇ ОЛІЇ

©Ткачук В.В., Фабуляк Ф.Г., 2007

Методом інфрачервоної спектроскопії досліджено ріпакову олію, її метилестери та ізопропілестери. Установлено перевагу застосування як палива у зимовий період ізопропілестерів порівняно з метилестерами.

The infrared spectroscopy method was used for investigation of rapeseed oil, its methylesters and isopropylesters. It is determined it is better to use isopropylesters as fuel than methylesters in the operation during the winter season.

Постановка проблеми та її зв'язок з важливими практичними завданнями. Інфрачервона спектроскопія естерів ґрунтовно і широко вивчена для поліестерів. Проте, враховуючи, що полімер складається з великої кількості мономерних фрагментів, можна стверджувати про існування смуг поглинання в неполімерних естерах. Це смуги поглинання гліцидилового ефіру, поліефірів:

   гексагідрофталевої кислоти з гександіолом - 1, 6;

   адипінової кислоти з етиленгліколем;

   себацинової кислоти з гександіолом - 1,6;

   тимелінової кислоти з пентандіолом - 1, 5;

   естерів фталевої, акрилової, метакрилової кислот та інших естерів.

Для вказаних естерів потрібно відмітити існування інтенсивної смуги поглинання карбо­нільних груп, невеликої інтенсивності смуги поглинання валентних коливань С - Н в групах -СН2 і дуже інтенсивна смуга поглинання в областях 1200 см-1 [1].

Враховуючи те, що молекула ріпакової олії має три органічні радикали високої молекулярної маси, то в сумарному випадку її можна зарахувати до олігомеру з наявною тризначною розгалуженістю. Продукти переетерифікації спиртами будуть мати менші молекулярні маси, але це не впливатиме на характер спектроскопічного трактування одержаних результатів щодо оцінки впливу хімічної будови спирту на характер проявлення смуг поглинання.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Цю проблематику достатньо широко розгля­дають у працях відомих вітчизняних вчених, таких як В.А. Храновський, Е.Й. Олейник, Ю.Ю. Керча. Вони намагаються обґрунтувати необхідність використання методу інфрачервоної спектроскопії , який полягає у вивченні спектрів поглинання, що виникають внаслідок поглинання інфрачервоних променів при проходженні через речовину. Результати таких досліджень дають змогу зробити висновок про структуру та властивості речовин.

Мета роботи. У зв'язку з цим метою роботи є оцінка впливу природи спирту на зміну спектроскопічної поведінки сумарного складу естерів, одержаних переетерифікацією ізопропіловим спиртом порівняно з естерами, одержаними з використанням метилового спирту.

Виклад основного матеріалу статті. Естери жирних кислот одержували переетерифікацією ріпакової олії ізопропіловим та метиловим спиртами [2]. У першому випадку синтезувались естери

ЙІ 3

(R)3- c-Ci

II I, 1     ЙІ 3

 

а в другому

(r)3-fi-1 -йі 3

II

1

де (R)3 - радикали трьох жирних кислот ріпакової олії.

При переетерифікації одержали дві суміші трикомпонентних систем для ізопропілового та метилового спиртів.

Перша суміш з використанням ізопропілового спирту

йі3 ~   Л І, Й21І 41 — Й—1 —ЙІ

1        Йі 3

ерукової кислоти:

ЙІ 3

Й21І 41   Й 1 ЙІ і        Йі 3

 

бегенової кислоти:

 

 

Й21І 43 —Й—1 — ЙІ 1        Йі 3пеларгонової кислоти:

 

 

Й8І j7Й—1 —ЙІ

1         Йі 3

Друга суміш з використанням метилового спирту ерукової кислоти:

Й21І 41 Й-1ЙІ 3 1

 

бегенової кислоти:

c21i 4^Й^ЙІ 3 II 1

 

пеларгонової кислоти:

 

С8І 17Й—1 —ЙІ 3

II

1

Вихідний гліцерид ріпакової олії схематично можна зобразити такою схемою згідно з формулами ерукової С21Н43СООН, бегенової С21Н43СООН і пеларгонової С8Н17СООН кислот:

ій — й — Йі

I        J 1

1        1 1

І          І І

1 = Й    1    1

Й, Й і  Й ,

й21і 41 й8і 17  й21і 43

Радикали ерукової і бегенової кислот займають у гліцерині 1-3 або 3-1, а пеларгонової у положенні 2 вторинної - ОН групи.

Результати та їх обговорення. Інфрачервоні спектри, одержані на спектрометрі UR - 20 в діапазоні хвильових чисел від 3200 см-1 до 700 см-1 для ріпакової олії, естерів, переетерифікованих ізопропіловим спиртом і метилових естерів.

Із наведених результатів дослідження ріпакової олії (табл. 1, рис. 1) видно існування таких смуг поглинання валентних коливань: С - Н в групах -СН2, -СН3 при 3025 см-1, 2945 см-1, 2870 см-1; карбонільних груп (N=1 ) при 1765 см-1; смуги поглинання 1477 см-1 - деформаційні коливання 8(СН2) груп; 1180 см-1 - відноситься до коливань v2 - у2(С - О - С); 730 см-1 - чисте коливання вуглецевого скелету. Наявні смуги поглинання однозначно вказують на існування в олії гліцидилового ефіру [2].

Для метилестерів (рис. 2, табл. 1) існують смуги поглинання при таких смугах поглинання валентних коливань С-Н в групах -СН3 -СН2 при 3025 см-1, 2950 см-1 та при 2870 см-1; карбонільних груп (N=1 ) 1760 см-1; смуги поглинання дублету 1475 см-1 та 1450 см-1 -деформаційні коливання 82 і 83(СН2) і (СН3) груп; 1180 та 1205 см-1 - смуги поглинання v2 - v3^ -О - С); 730 см-1 - чисте коливання вуглецевого скелету.

Таблиця 1


Смуги поглинання в ІЧ-спектрах ізопропілестерів, метилестерів та ріпакової олії

 

Валентні коливання

Смуги поглинання ріпакової олії, см-1

Смуги поглинання метилестерів, см-1

Смуги поглинання ізопропілестерів, см-1

С - Н в -СН2 і -СН3

3025-2945-2870

3025-2950-2870

3022-2945-2870

N=T

1765

1760

1760

СН2

1477

1475-1450

1475-1390

- О - С)

1180

1205-1180

1180-1170

Чисті коливання вугле­цевих скелетів

730

730

730

Під час аналізу одержаних результатів потрібно вказати, що існує дублет деформаційних коливань у -СН2, -СН3 групах, якого немає у дослідженій олії. Валентні коливання карбонільних груп зміщуються в бік менших хвильових чисел, а валентні коливання С - Н зміщуються у бік більших хвильових чисел (2945 см-1 на 2950 см-1).


Для естерів, переетерифікованих ізопропіловим спиртом, вищевказані смуги поглинання проявляються за таких значеннях хвильових чисел (рис. 3, табл. 1) валентних коливань С - Н в групах -СН2, -СН3 при 3022 см-1, 2945 см-1, 2870 см-1; карбонільних груп (N=T ) 1760 см-1; смуга поглинання 1475 см-1 - деформаційні коливання -СН2 і -СН3 груп; дублет 1180 - 1170 см-1 - смуги поглинання v2 - у3(С - О - С); смуга 730 см-1 - чисте коливання вуглецевого скелету.

Наведені результати вказують, що в ізопропілестерах проявляється дуже щільне розділення смуг поглинання дублету 1180-1170 см-1 порівняно з метилестерами, в спектрі олії дублет не проявляється, але незначно деформований пік смуги. Це вказує на те, що наявність двох -СН3 груп в ізопропілестерах призводить до більшої квазіеластичності суміші естерів, а звідси слідує, що ця система має мати нижчу температуру застигання. Про це свідчать також і менші значення смуг поглинання (С - О - С). Все це існує при незмінному чистому коливанні вуглецевого скелету (смуги поглинання 730 см-1) і меншому значенні смуги поглинання валентних коливань С - Н (2945 см-1 порівняно з 2950 см-1) в інших досліджуваних системах.

Отже, проведені результати досліджень вказують на те, що наявність двох -СН3 груп в ізопропіловому спирті приводить до технологічнішого ізопропілестерного біопалива порівняно з метилестерним у зв'язку з надійнішою експлуатацією при низьких температурах.

Висновки. Дослідженнями інфрачервоної спектроскопії гліцериду ріпакової олії, її мети-лестерів та ізопропілестерів показано наявність змін у валентних коливаннях С - Н груп, карбонільних в групах -СН2 та -СН3, а також смуг поглинання в (С - О - С), що дає підстави зробити висновок про різний складний вплив ізопропілового та метилового спиртів на структуру та властивості одержаних сумішевих естерів.

Одержані результати показали, що наявні дві -СН3 групи в ізопропіловому спирті структурують ізопропілестери з нижчою температурою застигання, завдяки створенню більшоїквазіеластичності, зумовленої міжмолекулярними взаємодіями ліофобних та ліофільних груп з їх енергетичною перебудовою.

1. Дехант И., Данц Р., Коммер В., Шмольке Р. Инфракрасная спектроскопия полимеров. Пер. с нем. В.В. Архангельського /Под ред. Э. Ф. Олейника. - М. : Химия, 1976 г. - 471 с. 2. Чигибабин А.Е. Основные начала органической химии. - М. : Госхимиздат, 1954. - Т. 1. - 795 с.

 

 

УДК 541.61:541.64

К.А. Раєвська, Н.Є. Мітіна*, О.С. Заіченко*, В.П. Новіков

Національний університет "Львівська політехніка", кафедра технології біологічно активних сполук, фармації та біотехнології,

* кафедра органічної хімії

СИНТЕЗ ПЕРОКСИДВМІСНИХ ПОЛІМЕРІВ ГРЕБЕНЕПОДІБНОЇ

ТА РОЗГАЛУЖЕНОЇ СТРУКТУР

© Раєвська К.А., МітінаН.Є., Заіченко О.С., Новіков В.П., 2007

Цілеспрямований синтез нових функціональних олігопероксидних металокомп-лексів (ОМК) та дослідження контрольованої радикальної полімеризації у водяному і органічному середовищах за їх участю зумовлює перспективні підходи для одержання гребенеподібних і високо розгалужених полімерів з основним та боковими ланцюгами різної природи, полярності, довжини і реакційної здатності. Вихідні та кінцеві продукти були досліджені хімічними, спектральними та реологічними методами. Нові копо-лімери, що містять пероксидні групи, досліджували в реакціях радикальної поліме­ризації в гомогенному та гетерогенному середовищах.

The tailored synthesis of oligoperoxide metal complexes (OMC) as well as the development of controlled radical polymerization in aqueous and hydrocarbon media initiated by them provides prospective approaches for the obtaining comb-like and highly branched polymers with the backbone and branches of various nature, polarity, length and reactivity. The polymer-precursors and final products were investigated by chemical, spectral and rheological techniques. The novel peroxide-containing copolymers were studied in the reactions of radical polymerization in heterogeneous and homogeneous media.

Постановка проблеми. Дотепер використання методу радикальної полімеризації для отри­мання високорозгалужених функціональних макромолекул не переважає порівняно з методами поліконденсації та полімер-аналогічних перетворень [1-3]. Це зумовлено, по-перше, невизна­ченістю структури і довжини ланцюга, особливо це стосується полімерів, отриманих методами радикальної полімеризації. Синтезовані олігопероксидні металокомплекси (ОМК) з бічними перо-ксидними фрагментами забезпечують керований перебіг радикальної полімеризації, ініційованої ними [4, 5]. Це обумовлює реалістичний і багатообіцяючий підхід для одержання гребенеподібних і високо розгалужених полімерів з основним та боковими ланцюгами передбаченої будови, довжини, полярності та реакційної здатності.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Функціональні поверхнево активні полімери є цікавими для цільового проектування біосумісних носіїв, що забезпечують цільовий транспорт ліків і пролонгацію їх дії [6]. Особливо ефективними для таких цілей є кополімери з високо розгалуженою структурою, оскільки під час розробки полімерних лікарських препаратів необхідне використання максимального насичення полімерного матеріалу лікарською речовиною на основі сорбційних процесів; ковалентного зв'язування біологічно активних речовин з полімерною основою та використання комплексу полімеру з лікарською основою [7]. Тому синтез та дослі­дження розгалужених кополімерів (дендримерів) активно вивчають світові вчені. Внаслідок

Страницы:
1 


Похожие статьи

В В Ткачук, Ф Г Фабуляк - Інфрачервона спектроскопія естерів кислот ріпакової олії