Polisüksinimid - Polysuccinimide

Polisüksinimid
PSI Struktur.svg
Identifikatorlar
Xususiyatlari
(C4H3YOQ2)n
Molyar massa97,07 g ·mol−1
Tashqi ko'rinishqattiq
* suvda erimaydi[1]
  • dimetilformamid, dimetilatsetamid, dimetilsülfoksidda eriydi[2], N-Metilpirrolidon, und Mesitylen + Sulfolan[3]
  • 20 ° C da 30 dan 35 gacha g · 100 ml−1 yilda Trietilenglikol[4]
Boshqacha ko'rsatilmagan hollar bundan mustasno, ulardagi materiallar uchun ma'lumotlar keltirilgan standart holat (25 ° C [77 ° F], 100 kPa da).
Infobox ma'lumotnomalari

Polisüksinimid (PSI), shuningdek ma'lum polianhidroaspartik kislota yoki poliaspartimid, ning termik polikondensatlanish jarayonida hosil bo'ladi aspartik kislota va eng sodda polimid. Polisuksinimid suvda erimaydi, ammo ba'zilarida eriydi aprotik dipolyar erituvchilar. Reaktiv tabiati polisuksinimidni ishlab chiqarilgan polimerlar uchun ko'p qirrali boshlang'ich materialga aylantiradi qayta tiklanadigan manbalar.

Ism tuzining tuzidan olingan süksin kislotasi, tuzilishi bilan bog'liq bo'lgan süksinat.

Ishlab chiqarish

Polisuksinimid ishlab chiqarilishi haqida xabar berilgan Ugo Shiff 1897 yildayoq.[5] Quruq aspartik kislota taxminan 20 soat davomida 190 ° C dan 200 ° C gacha qizdirilganda rangsiz mahsulot olinadi. 200 ° C dan yuqori darajada zaif sarg'ish paydo bo'ladi, hosil deyarli miqdoriy edi.[6]

polisuksinimid-polikondensatlanish

Ugo Shif tomonidan o'tkazilgan tajribalarda oligomerlar va past molekulali polimerlar qattiq holat reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan. polikondensatlanish suv yo'q bo'lganda. Bu, odatda, kuchli aminokislotalar guruhining termal parchalanishini va shu bilan zanjirning uzilish reaktsiyalarini bostiradigan kuchli kislotalar bo'lmagan taqdirda bo'ladi. Polimid polisissinimid hosil bo'lishidan so'ng, ichidagi intensiv yutilish tasmasi kuzatilishi mumkin infraqizil spektr 1714 sm−1. Patent adabiyotida tasvirlangan ko'plab jarayon variantlari polimerlanishning nisbatan past darajasidan tashqari, ko'pincha tarvaqaylab ketgan va sariqdan jigar ranggacha rangsizlangan mahsulotlarni beradi.[7]

So'nggi paytdagi ishlarning soni molyar massa va parchalanish reaktsiyalaridan qochib, chiziqli zanjirli tuzilishga erishish. Aralashmasi yoki xamiri kristallangan oddiy "pechka jarayoni" bilan aspartik kislota va jamlangan fosfor kislotasi yoki polifosfor kislotasi yupqa qatlamda 200 ° C gacha 2 soatdan 4 soatgacha qizdiriladi, polisussinimid molyar massalari bilan 30000 g / mol oralig'ida va kremsi oq soyada ishlab chiqariladi.[8] Polikondensatsiyani bir necha bosqichda amalga oshirish[9] (prekondensatsiya, maydalash, postkondensatsiya), boshqalari bilan suvsizlantiruvchi moddalar (masalan seolitlar, trifenil fosfit[10]) yoki erituvchilar mavjud bo'lganda[11] (masalan propilen karbonat ) yuqori molekulyar og'irlikdagi mahsulotlarni 10 000 dan 200 000 g / mol oralig'ida molyar massalar bilan ta'minlaydi. Biroq, patent adabiyotlarida polimer morfologiyasi, xususan, tarvaqaylab ketish darajasi ko'rib chiqilmagan.

Yaqinda patent[12] deyarli rangsiz va chiziqli, shoxlanmagan polisissinimidning yuqori molekulyar og'irligini oddiy tayyorlashni tasvirlaydi. Shu maqsadda kristalli zvitterion sifatida mavjud bo'lgan va amalda suvda erimaydigan aspartik kislota avval suvli, uchuvchi kislota (afzalroq xlorid kislota) bilan eritiladi va kondensator sifatida fosforik kislota bilan aralashtiriladi. Olingan bir hil eritma 120 ° C da bug'lanadi va natijada hosil bo'lgan shisha massasi kamida bir soat davomida 180 ° C dan 200 ° C gacha polikondenslanadi. Fosforik kislota yuviladi va quritilgan polisuksinimid yumshoq ishqoriy gidroliz bilan suvda eruvchan poliaspartik kislotaga aylanadi; molyar massasi bilan aniqlanishi mumkin gel o'tkazuvchanligi xromatografiyasi. Jarayon 100000 g / mol dan yuqori molyar massalari bilan takrorlanadigan polisissinimidni ta'minlaydi.

Malein kislotasi monoammonium tuziga asoslangan polisuchinimidlarning sintetik yo'llari,[13] maleik angidrid va ammiak[14] yoki oraliq hosil bo'lgan maleik kislota monoamidiga asoslanadi[15] 1000 g / mol dan kam miqdordagi molyar massalarga erishdi va rangli mahsulotlarni berdi. Xuddi shu narsa "yashil "jarayonning variantlari superkritik karbonat angidrid va katalizator sifatida mineral kislotalardan saqlanishda.[6]

Maleinsäureanhydrid orqali PSI

Maleik angidrid va ammiakning arzonligi sababli, qazib olinadigan xom ashyodan ishlab chiqariladigan boshlang'ich materiallar, L-aspartik kislota yo'q (ning biogen kelib chiqishi) Baypure® polisuccinimide savdo mahsulotini ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi.

Xususiyatlari

Polisuksinimid hidsiz, gigroskopik bo'lmagan, krem-oqdan jigarrang kukunga qadar ishlab chiqariladi, u aprotik dipolyar erituvchilarda eriydi. dimetilformamid, dimetilatsetamid, dimetilsülfoksid, N-metilpirrolidon, trietilen glikol yoki mesitilen /sulfolan aralashmalar. Polisüksinimid gidrolizlar suvda juda sekin. Suyultirilgan ishqoriy muhitda (masalan, 1M natriy gidroksid eritmasi ), gidroliz süksinimid (2,5-pirrolidinedion) halqa tuzilmalarining a- va b-holatida sodir bo'ladi va rasemizatsiya aspartik kislotaning xiral markazida sodir bo'ladi va poli (a, b) ning suvda eriydigan natriy tuzi hosil bo'ladi. ) -DL-aspartik kislota. A shakli taxminan hosil bo'ladi. 30%, β shakli taxminan. Polimer zanjiri bo'ylab tasodifiy tartibda 70%.[16]

PSI zu Polyasparaginsäure

Oddiy echimlarda yoki reaktsiya vaqtlari uzoqroq bo'lganda amide aloqalari polimer zanjirida molyar massasining parchalanishiga hujum qilinadi. Amid birikmalarining mavjudligi gidrolizda olingan poliaspartik kislota nisbatan biologik parchalanadigan (chiqindi suvda 70% ga yaqin), hattoki dastlab bir-biriga juda bog'langan polisakkinimidlarni yaratadi.[17]

Foydalanish

Polisuksinimid[4] ishlab chiqilgan[18] tomonidan Bayer AG va tomonidan sotiladi Lanxess AG Baypure® DSP savdo markasi ostida o'rtacha molekulyar og'irligi 4,400 g / mol bo'lgan qisman pH qiymatlarida ham qisman gidrolizlanadi va shu bilan yuqori darajada o'zaro bog'langan shaklda shishiradi yoki chiziqli shaklda suvda eriydi. Qisman gidroliz natijasida hosil bo'lgan kopoli- (süksinimid-aspartik kislota) va ayniqsa poliaspartik kislota (savdo nomi Baypure® DS 100) qisman gidroliz natijasida hosil bo'lgan, uzoq muddatli inhibitor sifatida mos keladi. ohak qatlami suvni tozalashda va yog'da qo'llanilishida va tog'-kon sanoati va qurilish sanoatida sementni sozlashni sekinlashtiruvchi sifatida.[18] Patent adabiyoti[10] polisatsinimid dasturlarini xelatlovchi moddalar, shkalalar hosil bo'lishiga qarshi inhibitorlar, dispersantlar, namlovchi moddalar va o'g'it qo'shimchalari.

Polisoltsinimidda pirolidinion halqa konstruksiyalarining ochilishi aminoliz ammiak suvi bilan (kontaminant NH)4OH) poli- (a, b) -DL-asparagin hosil qiladi, bilan gidrazin poli- (a, b) -DL-aspartilhidrazid (PAHy) va funktsional aminlar bilan, masalan. etanolamin poli- (a), b) -DL-2-gidroksietilaspartat (PHEA).[8] PHEA dan foydalanish mumkin plazma kengaytiruvchisi biologik moslashuvchanligi va biologik parchalanishi bilan, past ishlab chiqarish xarajatlarida suvda yuqori darajada eruvchanligi va potentsial dori tashuvchisi sifatida ko'proq intensiv tekshirildi) tibbiy qo'llanmalar.[19][20]

polisuksinimid Derivatisierung

O'zaro bog'langan poli (a, b) -DL aspartik kislota natriy tuzi, bu savdo-sotiqda eng qiziqarli bo'lgan polisuksinimid lotin, biologik, parchalanmaydigan standart o'zaro bog'liq bo'lganiga qaraganda, biologik parchalanadigan superabsorban sifatida yaroqliligi uchun keng sinovdan o'tgan. natriy poliakrilat.[21][22] Olingan natijalar hali superabsorbentlar uchun katta hajmli dasturlarda o'zaro bog'langan poliaspartik kislotadan foydalanishga olib kelmadi (masalan. bolalar tagliklari ).

Adabiyotlar

  1. ^ E. Jalolvandi, A. Shavandi (2018), "Polisuksinimid va uning hosilalari: Parchalanadigan va suvda eruvchan polimerlar (sharh)", Yevro. Polim. J., 109, 43-54 betlar, doi:10.1016 / j.eurpolymj.2018.08.056
  2. ^ T. Klayn, R.-J. Morits, R. Graupner (2016), Ullmann's Polimerlari va Plastmassalari, Mahsulotlari va Jarayonlari, 1-jild, 2-qism: Organik Polimerlar, Polyaspartates and Polysuccinimide, Vaynxaym: Uili-VCH, 742–743 betlar, ISBN  978-3-527-33823-8CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  3. ^ M. Tomida, T. Nakato, M. Kuramochi, M. Shibata, S. Matsunami, T. Kakuchi (1996), "L-aspartik kislotani kislota-katalizli polikondensatlash yo'li bilan poli (süksinimid) va uning kopolimerik hosilalarini sintez qilishning yangi usuli. ", Polimer, 37 (16), 4435–4437 betlar, doi:10.1016/0032-3861(96)00267-4CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  4. ^ a b Baypure® mahsuloti haqida umumiy ma'lumot (PDF) Lanxess AG
  5. ^ Ugo Shiff (1897-09-01), "Ueber Polyaspartsäuren", Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (nemis tilida), 30 (3), 2449-2459 betlar, doi:10.1002 / cber.18970300316
  6. ^ a b Kennet Doll, Randal Shogren, Ronald Xolser, J. Willett, Graham Swift (2005-12-01), "L-aspartik kislotani polisuktsinimid va kopoliga (suksinimid-aspartat) superkritik uglerod dioksidiga polimerizatsiyasi", Organik kimyo bo'yicha xatlar, 2 (8), 687-689 betlar, doi:10.2174/157017805774717553CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  7. ^ Tomas Klayn, Ralf-Yoxan Morits, Rene Graupner (2008), "Polyaspartates and Polisuccinimide", Ullmannning sanoat kimyo ensiklopediyasi, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, doi:10.1002 / 14356007.l21_l01, ISBN  978-3-527-30673-2CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  8. ^ a b Paolo Neri, Gido Antoni, Franko Benvenuti, Franchesko Kokola, Gvido Gazzei (1973-08-01), "a, b-poli [(2-gidroksietil) -DL-aspartamid] ning sintezi, yangi plazma kengaytiruvchisi", Tibbiy kimyo jurnali, 16 (8), 893-897 betlar, doi:10.1021 / jm00266a006CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  9. ^ AQSh 5142062, J. Knebel, K. Lehmann, "Polisoksinimid ishlab chiqarishda molekulyar og'irlikni oshirish usuli", 1992-08-25 yillarda chiqarilgan, Röhm GmbH 
  10. ^ a b Evropa Ittifoqi 0791616, M. Uenaka va boshq., 1997-8-27 yillarda chiqarilgan Mitsubishi Chemical Corp.ga berilgan "Polisucinimid ishlab chiqarish va aytilgan birikmadan foydalanish jarayoni". 
  11. ^ AQSh 5756595, G.Y. Mazo va boshq., "Katalitik ravishda polimerlovchi aspartik kislota", 1998-05-26 yillarda chiqarilgan, Donlar Corp. 
  12. ^ AQSh 7053170, C.S. Sikes, 2006-05-30 yillarda chiqarilgan "Yuqori molekulyar og'irlikdagi polisuksinimidlarni tayyorlash", Aquero Co. 
  13. ^ Evropa Ittifoqi 0612784, T. Groth va boshq., "Polisucinimide va polyaspartic kislotasini tayyorlash jarayoni", 1994-08-31 yillarda chiqarilgan, Bayer AG 
  14. ^ AQSh 5296578, L.P. Koskan, A.R.Y. Meah, 1994-03-22 yillarda chiqarilgan Donlar Corp.ga tayinlangan "Malezik angidrid va ammiakdan polisuksinimid va polyaspartik kislota ishlab chiqarish". 
  15. ^ AQSh 5393868, M. B. Freeman va boshq., 1995-02-28 yillarda chiqarilgan Rohm va Haas Co.ga tayinlangan "Maleamik kislota termal polimerizatsiyasi bilan polisuksinimid ishlab chiqarish". 
  16. ^ K.C. Low va boshqalar: 6. Savdo poli (aspartik kislota) va undan foydalanish. Ichkarida: J.E. Shisha: Gidrofil polimerlar, kimyo yutuqlari. 248, 1996, ISBN  978-0-8412-3133-7, S. 99–111, doi: 10.1021 / ba-1996-0248.ch006.
  17. ^ G. Svift: Parchalanadigan polimerlar. 2-nashr. Springer Niderlandiya, 2002 yil, S. 379–412, doi:10.1007/978-94-017-1217-0_11.
  18. ^ a b T. Klayn: Baypure®, maishiy va texnik qo'llanmalar uchun innovatsion mahsulot oilasi. 5-yashil kimyo konferentsiyasi 2003 yil, Barselona.
  19. ^ K. Seo, D. Kim: Sitosolik dori yuborish uchun endosomolitik konjuge poliaspartamidni loyihalash va sintezi. In: E. Jabbari, A. Khademhosseini (Hrsg.): Biologik javob beruvchi gibrid biomateriallar: materialshunoslar va bioinjenerlar uchun ma'lumotnoma. World Scientific Publishing Co., Singapur 2010, ISBN  978-981-4295-67-3, S. 191–212, doi:10.1142/9789814295680_0009.
  20. ^ Eberhard W. Neuse, Axel G. Perlwitz, Zigfried Shmitt (1991-11-01), "Suvda eruvchan poliamidlar potentsial dori tashuvchisi sifatida. III. Yon zanjirli funktsional aspartamid polimerlarining suvli fazali diyalizdagi nisbiy asosiy zanjirli barqarorligi" , Die Angewandte Makromolekulare Chemie, 192 (1), 35-50 betlar, doi:10.1002 / apmc.1991.051920103CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  21. ^ AQSh 5859179, Y. Chou, 1999-01-19 yillarda chiqarilgan "Superabsorbent polimerni shakllantirish", Solutia Inc. 
  22. ^ AQSh 6072024, Y. Irizato va boshq., "O'zaro bog'langan poliaspartik kislota ishlab chiqarish jarayoni", Mitsui Chemicals-ga tayinlangan 2000-06-06.