Thermo- and pH-Sensitive Behavior of Copolymers of N-Vinylcaprolactam with N-Vinylimidazole

O. V. Vyshivannaya; Вышиванная О. В.; E. R. Parkhomenko; Пархоменко Е. Р.; A. I. Barabanova; Барабанова А. И.; A. V. Vorozheykina; Ворожейкина А. В.; N. V. Grinberg; Гринберг Н. В.; T. V. Burova; Бурова Т. В.; V. Ya. Grinberg; Гринберг В. Я.; I. V. Blagodatskikh; Благодатских И. В.

doi:10.31857/S2308112023700505

Термо- и pH-чувствительное поведение сополимеров N-винилкапролактама и N-винилимидазола

Авторы: Вышиванная О.В.¹, Пархоменко Е.Р.², Барабанова А.И.¹, Ворожейкина А.В.¹, Гринберг Н.В.¹, Бурова Т.В.¹, Гринберг В.Я.¹, Благодатских И.В.¹
Учреждения:
1. Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук
2. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Физический факультет
Выпуск: Том 65, № 3 (2023)
Страницы: 163-174
Раздел: Полиэлектролиты
URL: https://journals.rcsi.science/2308-1120/article/view/135315
DOI: https://doi.org/10.31857/S2308112023700505
EDN: https://elibrary.ru/MJWZBP
ID: 135315

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Свободнорадикальной сополимеризацией в массе синтезированы сополимеры N-винилкапролактама и N-винилимидазола (40–60 мол. %). Методами динамического и статического рассеяния света и высокочувствительной дифференциальной сканирующей калориметрии исследовано термочувствительное поведение водных растворов сополимеров в широкой области pH. При изменении pH среды от щелочного до кислого обнаружены три области термоиндуцированного конформационного поведения: I – область фазового расслоения, II – область конформационного перехода в состояние мезоглобул, III – область стабильного молекулярного раствора полиэлектролита. Для растворов сополимеров в отсутствие добавленной соли выявлены значительные полиэлектролитные эффекты, проявляющиеся в наличии быстрой и медленной диффузионных мод на распределениях по временам релаксации. Умеренное повышение ионной силы при добавлении низкомолекулярной соли приводит к экранированию полиэлектролитных эффектов, но не меняет принципиально набор областей конформационного поведения при разных pH. Существование различных типов термоиндуцированного конформационного поведения в разных областях pH объясняется изменением баланса между гидрофобными взаимодействиями звеньев N-винилкапролактама и электростатическими взаимодействиями слабоосновных звеньев N-винилимидазола.

Список литературы

Gore S.A., Gholve S.B., Savalsure S.M., Ghodake K.B., Bhusnure O.G., Thakare V.M. // Int. J. Curr. Pharm. Rev. Res. 2017. V. 8. № 3. P. 298.
Smart Polymers and their Applications / Ed. by M.R. Aguilar, J.S. Román Woodhead Publ., 2014.
Chatterjee S., Hui P.C. // Molecules. 2019. V. 24. № 14. P. 2547.
Kyritsis A., Laschewsky A., Papadakis C.M. // Thermodynamics and Biophysics of Biomedical Nanosystems / Ed. by C. Demetzos, N. Pippa Singapore: Springer, 2019. P. 397.
Schild H.G. // Prog. Polym. Sci. 1992. V. 17. P. 163.
Lanzalaco S., Armelin E. // Gels. 2017. V. 3. № 4. P. 36.
Lau A.C.W., Wu Ch. // Macromolecules. 1999. V. 32. № 3. P. 581.
Makhaeva E.E., Tenhu H., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 1998. V. 31. № 9. P. 6112.
Kozlovskaya V., Kharlampieva E. // ACS Appl. Polym. Mater. 2020. V. 2. P. 26.
Vihola H., Laukkanen A., Valtola L., Tenhu H., Hirvonen J. // Biomaterials. 2005. V. 26. P. 3055.
Maeda Y., Yamamoto H., Ikeda I. // Langmuir. 2001. V. 17. P. 6855.
Wang B., Liu H.J., Jiang T.T., Li Q.H., Chen Y. // Polymer. 2014. V. 55. P. 6036.
Okhapkin I.M., Bronstein L.M., Makhaeva E.E., Matveeva V.G., Sulman E.M., Sulman M.G., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 2004. V. 37. P. 7879.
Okhapkin I.M., Makhaeva E.E., Khokhlov A.R. // Adv. Polym. Sci. 2006. V. 195. P. 177.
Ge Z.S., Xie D., Chen D.Y., Jiang X.Z., Zhang Y.F., Liu H.W., Liu S.Y. // Macromolecules. V. 40. P. 3538.
Barabanova A.I., Blagodatskikh I.V., Vyshivannaya O.V., Muranov A.V., Peregudov A.S., Khokhlov A.R. // Polymer Science A. 2021. V 63. № 4. P. 382.
Barabanova A.I., Blagodatskikh I.V., Vyshivannaya O.V., Klimova T.P., Grinberg N.V., Burova T.V., Muranov A.V., Lozinskii V.I., Grinberg V.Ya., Peregudov A.S., Khokhlov A.R. // Dokl. Chem. 2015. V. 465. № 1. P. 253.
Mitrofanov A.Yu., Murashkina A.V., Barabanova A.I., Vorozheikina A.V., Zubavichus Ya.V., Khokhlov A.R., Beletskaya I.P. // Molec. Catal. 2023. V. 541. P. 112915.
Lozinskii V.I., Simenel I.A., Khokhlov A.R. // Dokl. Chem. 2006. V. 410. P. 170.
Lozinskii V.I., Simenel I.A., Kurskaya E.A., Kulakova V.K., Grinberg V.Y., Dubovik A.S., Galaev I.Y., Mattiasson B., Khokhlov A.R. // Dokl. Chem. 2000. V. 375. P. 273.
Lozinsky V.I., Simenel I.A., Kulakova V.K., Kurskaya E.A., Babushkina T.A., Klimova T.P. // Macromolecules. 2003. V. 36. P. 7308.
Lozinsky V.I., Simenel A., Semenova M.G., Belyakova L.E., Il’in M.M., Grinberg V.Y., Dubovik A.S., Khokhlov A.R. // Polymer Science A. 2006. V. 48. № 4. P. 435.
Odian G. Principles of Polymerization. New York: Wiley-Interscience, 2004.
Provencher S.W. // Comput. Phys. Commun. 1982. V. 27. P. 229.
Light Scattering from Polymer Solutions / Ed. by M.B. Huglin. London; New York: Acad. Press, 1972.
Aseyev V., Hietala S., Laukkanen A., Nuopponen M., Confortini O., Du Prez F.E., Tenhu H. // Polymer. 2005. V. 46. P. 7118.
Yau W.W., Kirkland J.J., Bly D.D. Modern Size-Exclusion Liquid Chromatography: Practice of Gel Permeation and Gel Filtration Chromatography. New York: Wiley, 1979. P. 46.
Burchard W. // Adv. Polym. Sci. 1999. V. 143. P. 113.
Bodicomb J., Hara M. // Macromolecules. 1994. V. 27. № 25. P. 7369.
Sedlac M. // Physical Chemistry of Polyelectrolytes / Ed. by T. Radeva. Boca Raton: CRC Press, 2001.
Dawson K.A., Gorelov A.V., Timoshenko E.G., Kuznetsov Y.A., Du Chesne A. // Physica A. 1997. V. 244. P. 68.
Lin S.C., Lee W.I., Schurr J.M. // Biopolymers. 1978. V. 17. P. 1041.
Bodycomb J., Hara M. // Macromolecules. 1995. V. 28. P. 8190.
Ermi B.D., Amis E.J. // Macromolecules. 1996. V. 29. P. 2701.
Cong R., Temyanko E., Russo P. S., Edwin N., Uppu R.M. // Macromolecules. 2006. V. 39. P. 731.
Zhou K.J., Li J.F., Lu Y.J., Zhang G.Z., Wu C. // Macromolecules. 2009. V. 42. P. 7146.
Li J., Ngai T., Wu Ch. // Polym. J. 2010. V. 42. P. 609.
https://xumuk.ru/encyklopedia/732.html
Gorjian H., Fahim H., Ghaffary Khaligh N. // Turk. J. Chem. 2021. V. 45. P. 2007.
Feng W., Gu W., Zhang L., Tantai, Jiang B., Yang H., Zhang H. // Transactions of Tianjin University. 2019. V. 25. P. 226.
Vorozheikina A.V., Barabanova A.I., Khokhlov A.R. // Abstrs 7 Congress of Federation of Asian Polymer Societies FAPS2021. Vladivostok–Moscow, Russia, 2021. P. 60.