ИСТИНА

Реакция метатезиса олефинов широко используется для синтеза полимеров, в том числе промышленных – полинорборнена (“Norsorex”, “Zeonex”), полиоктенамера (“Vestenamer”), полидициклопентадиена (“Telene”, “Metton”). Поскольку технологии получения высокомолекулярных соединений опираются на широкий, но уже очерченный круг мономеров, важное значение приобретает поиск новых методов постполимеризационной модификации полимеров. Характерной особенностью метатезисных полимеров является наличие двойной связи в основной цепи, служащей источником их химической и термоокислительной нестабильности. Промышленностью освоено гидрирование полинорборнена и реакционное инжекционное формование (сшивание) полидициклопентадиена. В данном проекте предлагается развитие новых подходов к модификации метатезисных полимеров, направленных на получение статистических мультиблок-сополимеров, сочетающих свойства индивидуальных компонентов посредством формирования микроструктур. Для реакционной модификации планируется использовать межцепной обмен и полимераналогичные превращения. Несмотря на относительную простоту этих подходов, до сих пор практически не проводилось экспериментальных исследований, направленных на установление взаимосвязи между условиями синтеза мультиблок-сополимеров и их свойствами. Методология такого исследования была предложена в диссертационной работе руководителя проекта и апробирована на сополимерах другой химической природы (винилацетата и винилового спирта). В данном проекте подобное исследование будет выполнено для метатезисных полимеров. В качестве основного синтетического подхода в проекте будет использована реакция межцепного обмена полимеров по механизму кросс-метатезиса на рутениевых катализаторах Граббса I и II поколения. Полимерный кросс-метатезис, в который вовлекаются двойные С=С связи, – малоизученный процесс, представленный немногочисленными работами японских и американских исследователей, а также нашими недавно начатыми исследованиями для системы полинорборнен – полиоктенамер. Нами получен ряд сополимеров, которые трудно синтезировать из мономеров – норборнена и циклооктена, а также изучены их термические и кристаллические свойства. В данном проекте представляется возможным получить посредством кросс-метатезиса мультиблок-сополимеры из еще более сложной (из-за разницы в их полимеризационной активности) пары мономеров – норборнена и циклододецена. Это будет осуществляться путем кросс-метатезиса их гомополимеров - полинорборнена (ПНБ) и полидодеценамера (ПДД), для которых отсутствует указанная проблема. Гомополимеры будут получены метатезисной полимеризацией с раскрытием цикла. В теоретическом отношении интересно изучить строение цепи мультиблок-сополимеров, скорости отдельных стадий реакции, изменение кристалличности сополимеров в зависимости от степени их блочности и т.п. В прикладном отношении представляют интерес термические и кристаллические свойства получаемых новых сополимеров, а также возможность дальнейшей модификации двойных С=С связей в них. В этой связи второй синтетический подход, предлагаемый в проекте, заключается в получении функциональных мультиблок-сополимеров путем модификации двойных связей в продуктах кросс-метатезиса полинорборнена и полидодеценамера, а также полинорборнена и полипентенамера (гомополимер циклопентена) (этот этап конкурса не дает возможности приложить схемы реакций). Сополимеры норборнена (НБ) с циклододеценом (ЦДД) и циклопентеном (ЦП) различаются длиной линейного блока, а также расстоянием между двойными связями в нем, что должно сказаться на свойствах мультиблок-сополимеров. Планируется гидрирование, эпоксидирование и дифторциклопропанирование двойных связей, а также их сшивание, что даст возможность регулировать механические, кристаллические и газоразделительные свойства, а также энергетические характеристики поверхностей полимерных пленок. Эти исследования позволят определить наиболее перспективные направления практического использования синтезируемых сополимеров в материаловедении.