Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 62399 ХИМИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ ХИМИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ ЗВЕЗДООБРАЗНЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЕКСТРАН-ПОЛИАКРИЛАМИД. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В НАНОТЕХНОЛОГИЯХ ЗВЕЗДООБРАЗНЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЕКСТРАН-ПОЛИАКРИЛАМИД. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В НАНОТЕХНОЛОГИЯХ Куцевол Н В Куцевол Н В kutsevol@ukr.net Rawiso M Rawiso M michel.rawiso@ics-cnrs.unistra.fr Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко ru Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко ru Institut Charles Sadron, France ru Institut Charles Sadron, France ru 01 08 2025 01 08 2025 17 2 164 169 20 04 2023 https://vestniktu.ru/en/nauka/article/62399/view

Разветвленные сополимеры декстран-полиакриламид (Д-ПАА) были синтезированы методом радикальной привитой полимеризации с использованием Сe(IV) в качестве инициатора. Показано, что декстран в процессе синтеза сохраняет конформацию компактного клубка. Это позволило синтезировать разветвленные сополимеры, отвечающие теоретической модели сферических полимерных щеток. Подтверджены теоретические предсказания о том, что разветвленные полимерные системы более компактны по сравнению с их линейными аналогами. Установлено, что процесс гидролиза разветвленных сополимеров зависит от их молекулярной структуры. Показана перспективность использования разветвленных сополимеров Д-ПАА как матриц в нанотехнологиях.

Branched copolymers dextran-g- polyacrylamide (D-g-PAA) were synthesized using radical graft polymerization method with Ce(IV) as initiator. It was shown that dextran keeps the compact coil conformation during synthesis process. It allowed to synthesize the copolymers corresponded to the theoretical model of spherical brushes. The theoretical predictions about polymer higher compactness of branched polymer systems in comparison with their linear analogues were confirmed. The effect of the internal polymer structure on the hydrolysis process was established. The application prospects for branched polymers Д-g-PAA as matrices in nanotechnology were shown.

 декстран полиакриламид рaзветвленный полимер полиэлектролит наночастица dextran polyacrylamide branched polymer polyelectrolyte nanoparticles декстран полиакриламид рaзветвленный полимер полиэлектролит наночастица dextran polyacrylamide branched polymer polyelectrolyte nanoparticles

Субботин А.В. Пространственная самоорганизация гребнеобразных макромолекул / А.В. Субботин, А.Н. Семенов // Высокомол. соед. A.- 2007. -Т.49, №12.- С.2139-2172. Subbotin A.V. Prostranstvennaya samoorganizaciya grebneobraznyh makromolekul / A.V. Subbotin, A.N. Semenov // Vysokomol. soed. A.- 2007. -T.49, №12.- S.2139-2172. Потемкин И.И. Гребнеобразные макромолекулы / И.И. Потемкин, В.В. Палюлин // Высокомол. соед. A. - 2009. Т.51, №2. - С.163-195. Potemkin I.I. Grebneobraznye makromolekuly / I.I. Potemkin, V.V. Palyulin // Vysokomol. soed. A. - 2009. T.51, №2. - S.163-195. Flat J.-J. New comb-like nanostructured copolymers: A promising rout towards new individual applications / J.-J. Flat // Polymer degradation and Stability. - 2007. - V. 92.- P. 2278-2286. Flat J.-J. New comb-like nanostructured copolymers: A promising rout towards new individual applications / J.-J. Flat // Polymer degradation and Stability. - 2007. - V. 92.- P. 2278-2286. Stater R.A. Architecture-driven aqueous stability of hydrophobic, branched polymer nanoparticles prepared by rapid nanoprecipitation / R.A. Stater, T.O. McDonald, D.J. Adams, E.R. Draper, J.V.M. Weaver, S.P. Rannard // Soft Matter - 2012. - V. 8. - P. 9816-9827. Stater R.A. Architecture-driven aqueous stability of hydrophobic, branched polymer nanoparticles prepared by rapid nanoprecipitation / R.A. Stater, T.O. McDonald, D.J. Adams, E.R. Draper, J.V.M. Weaver, S.P. Rannard // Soft Matter - 2012. - V. 8. - P. 9816-9827. Chang K. Structural optimization of highly branched thermally responsive polymers as a means of controlling transition temperature / K. Chang, N.C. Rubright, P. D. Lowery, L. J. Taite // J. Polym. Sci. Part A: Polymer Chemistry - 2013. - V. 51, Iss. 9. - P. 2068-2078. Chang K. Structural optimization of highly branched thermally responsive polymers as a means of controlling transition temperature / K. Chang, N.C. Rubright, P. D. Lowery, L. J. Taite // J. Polym. Sci. Part A: Polymer Chemistry - 2013. - V. 51, Iss. 9. - P. 2068-2078. Neugebauer D. Branched copolymers with biodegradable core and pendant oxirane groups / D. Neugebauer, P. Maksym-Bebenek, A. Mielanczyk. T. Biela // Polym. Eng. Sci. - 2013. V. 53, Iss. 6. - P. 1146-1153. Neugebauer D. Branched copolymers with biodegradable core and pendant oxirane groups / D. Neugebauer, P. Maksym-Bebenek, A. Mielanczyk. T. Biela // Polym. Eng. Sci. - 2013. V. 53, Iss. 6. - P. 1146-1153. Бирштейн Т. М. Полимерные щетки / Т. М. Бирштейн, В. М. Амосков // Высокомол. соед. C. - 2000. - Т.42, №12. - C. 2286-2327. Birshteyn T. M. Polimernye schetki / T. M. Birshteyn, V. M. Amoskov // Vysokomol. soed. C. - 2000. - T.42, №12. - C. 2286-2327. Klushin L.I. Microphase Coexistence in Brushes / L.I. Klushin, T.M. Birshtein, V.V. Amoskov // Macromoecules. -2001. - V.34, Iss.14. - P. 4739-4752. Klushin L.I. Microphase Coexistence in Brushes / L.I. Klushin, T.M. Birshtein, V.V. Amoskov // Macromoecules. -2001. - V.34, Iss.14. - P. 4739-4752. Borisov O.V. Scaling Theory of Branched Polyelectrolytes / O.V. Borisov, M. Daoud // Macromolecules. - 2001.- V. 34, Iss. 23, P. 8286-8293. Borisov O.V. Scaling Theory of Branched Polyelectrolytes / O.V. Borisov, M. Daoud // Macromolecules. - 2001.- V. 34, Iss. 23, P. 8286-8293. Mercurieva A. A. An Annealed Polyelectrolyte Brush in a Polar-Nonpolar Binary Solvent: Effect of pH and Ionic Strength / A.A. Mercurieva, T.M. Birshtein, E.B. Zhulina, P. Isakovlev, J. van Male, F.A.M. Leemakers // Macromolecules. - 2002. - V.35, Iss.12. - P. 4739-4752. Mercurieva A. A. An Annealed Polyelectrolyte Brush in a Polar-Nonpolar Binary Solvent: Effect of pH and Ionic Strength / A.A. Mercurieva, T.M. Birshtein, E.B. Zhulina, P. Isakovlev, J. van Male, F.A.M. Leemakers // Macromolecules. - 2002. - V.35, Iss.12. - P. 4739-4752. Borisov O.V. Conformations of Star-Branched Polyelectrolytes / O.V. Borisov // J. Phys. II (France). -1996.- V. 6, №. 1. - P.1-19. Borisov O.V. Conformations of Star-Branched Polyelectrolytes / O.V. Borisov // J. Phys. II (France). -1996.- V. 6, №. 1. - P.1-19. Borisov O.V. Effects of ionic strength and charge annealing in star-branched polyelectrolytes / O.V. Borisov, E.B. Zhulina // Eur. Phys. J. - 1998. - V. 4, Iss. 2. - P.205-217. Borisov O.V. Effects of ionic strength and charge annealing in star-branched polyelectrolytes / O.V. Borisov, E.B. Zhulina // Eur. Phys. J. - 1998. - V. 4, Iss. 2. - P.205-217. Amoskov V.V. Polydisperse Anisotropic Brushes / V. V. Amoskov, T.M. Birshtein // Macromolecules. - 2001. - V. 34, Iss.15 - P.5331-5341. Amoskov V.V. Polydisperse Anisotropic Brushes / V. V. Amoskov, T.M. Birshtein // Macromolecules. - 2001. - V. 34, Iss.15 - P.5331-5341. Leemakers F.A.M. Effect of a Polymer Brush on Capillary Condensation / F.A.M. Leemakers, E.B. Zhulina, J. van Male, A.A. Mercurieva, G.J. Fleer, T.M. Birshtein // Langmuir. - 2001. - V.17, Iss.14. - P.4459-4466. Leemakers F.A.M. Effect of a Polymer Brush on Capillary Condensation / F.A.M. Leemakers, E.B. Zhulina, J. van Male, A.A. Mercurieva, G.J. Fleer, T.M. Birshtein // Langmuir. - 2001. - V.17, Iss.14. - P.4459-4466. Widawski G. Self-organized honeycomb morphology of star-polymer polystyrene films / G. Widawski, M. Rawiso, B. Francois // Nature. - 1994. - V. 369. - P.387-389. Widawski G. Self-organized honeycomb morphology of star-polymer polystyrene films / G. Widawski, M. Rawiso, B. Francois // Nature. - 1994. - V. 369. - P.387-389. Heinrich M. Small-angle X-ray scattering from salt-free solutions of star-branched polyelectrolytes / M. Heinrich, M. Rawiso, J.G. Zilliox, P. Lesieur, J.P. Simon // Eur. Phys. J. Part E. - 2001. - V4. - P.131-142. Heinrich M. Small-angle X-ray scattering from salt-free solutions of star-branched polyelectrolytes / M. Heinrich, M. Rawiso, J.G. Zilliox, P. Lesieur, J.P. Simon // Eur. Phys. J. Part E. - 2001. - V4. - P.131-142. Rawiso M. De l'intensité à la structure en physico-chimie des polymers/ M. Rawiso // J. Phys. -1999. - IV 9. -- P.1-147. Rawiso M. De l'intensité à la structure en physico-chimie des polymers/ M. Rawiso // J. Phys. -1999. - IV 9. -- P.1-147. Бронштейн Л.М. / Наноструктурированные полимерные системы как нанореакторы для формирования наночастиц / Л.М. Бронштейн, С.Н. Сидоров, П.М. Валецкий // Успехи химии. - 2004. - T. 73, №5. - С.542-553. Bronshteyn L.M. / Nanostrukturirovannye polimernye sistemy kak nanoreaktory dlya formirovaniya nanochastic / L.M. Bronshteyn, S.N. Sidorov, P.M. Valeckiy // Uspehi himii. - 2004. - T. 73, №5. - S.542-553. Иванчев С.С. / Наноструктуры в полимерных системах / С.С. Иванчев, А.Н. Озерин // Высокомол. соед. C. - 2006. - Т.48, №3.- C.1531-1544. Ivanchev S.S. / Nanostruktury v polimernyh sistemah / S.S. Ivanchev, A.N. Ozerin // Vysokomol. soed. C. - 2006. - T.48, №3.- C.1531-1544. De Gennes P.G. Conformations of Polymers Attached to an Interface / P.G. de Gennes // Macromolecules.- 1980. - V. 13, Iss. 5. - P. 1069-1075. De Gennes P.G. Conformations of Polymers Attached to an Interface / P.G. de Gennes // Macromolecules.- 1980. - V. 13, Iss. 5. - P. 1069-1075. Halperin A. Collapse of grafted chains in poor solvents / Halperin A. // J. Рhys. - 1988. - V.49, Iss. 3. -P.547-550. Halperin A. Collapse of grafted chains in poor solvents / Halperin A. // J. Rhys. - 1988. - V.49, Iss. 3. -P.547-550. Эскин В. Е. Рассеяние света растворами полимеров и свойства макромолекул / Эскин В. Е. - М. : Химия, 1990. - 256 с. Eskin V. E. Rasseyanie sveta rastvorami polimerov i svoystva makromolekul / Eskin V. E. - M. : Himiya, 1990. - 256 s. Твердохлебова И. И. Конформация макромолекул (вискозиметрический метод оценки) / Твердохлебова И. И. - М.: Химия, 1981. - 284 с. Tverdohlebova I. I. Konformaciya makromolekul (viskozimetricheskiy metod ocenki) / Tverdohlebova I. I. - M.: Himiya, 1981. - 284 s. Кенгчингтон А. Кривые титрования. / A. Кенгчингтон // В сб.: Аналитические методы белковой химии. - М: ИЛ. - 1963. - С. 394-423. Kengchington A. Krivye titrovaniya. / A. Kengchington // V sb.: Analiticheskie metody belkovoy himii. - M: IL. - 1963. - S. 394-423. Куцевол Н.В. Синтез і структурні особливості розгалужених полімерів у розчині / Н.В.Куцевол, М.Ю. Безуглий, О.Ю. Колендо, Н.П. Мельник // Полімерний журнал, 2010. Т.32, №2. С. 158-165. Kucevol N.V. Sintez і strukturnі osoblivostі rozgaluzhenih polіmerіv u rozchinі / N.V.Kucevol, M.Yu. Bezugliy, O.Yu. Kolendo, N.P. Mel'nik // Polіmerniy zhurnal, 2010. T.32, №2. S. 158-165. Курлянкина В.И. К механизму окисления церием (ІV) гидроксилсодержащих соединений / В.И. Курлянкина, Н.В. Сарана, О.П. Козьмина // Кинетика и катализ - 1970.- Т. 11, №5. - C.1159-1167. Kurlyankina V.I. K mehanizmu okisleniya ceriem (ІV) gidroksilsoderzhaschih soedineniy / V.I. Kurlyankina, N.V. Sarana, O.P. Koz'mina // Kinetika i kataliz - 1970.- T. 11, №5. - C.1159-1167. Ardon M. Oxidation of ethanol by ceric perchlorate / M. Ardon // J. Chem. soc. - 1957.- №4.- P.1811-1819. Ardon M. Oxidation of ethanol by ceric perchlorate / M. Ardon // J. Chem. soc. - 1957.- №4.- P.1811-1819. Kutsevol N. Solution properties of dextran-polyacrylamide graft copolymers / N. Kutsevol, J.M. Guenet, N. Melnyk, D. Sarazin, C. Rochas // Polymer.- 2006.- V. 47. - P.2061-2068. Kutsevol N. Solution properties of dextran-polyacrylamide graft copolymers / N. Kutsevol, J.M. Guenet, N. Melnyk, D. Sarazin, C. Rochas // Polymer.- 2006.- V. 47. - P.2061-2068. Grest G. S. / Star polymers: experiment, theory, and simulation / G. S. Grest, L. J. Fetters, J. S. Huang // Advanced in Chemical Physics. - Vol.XCIV, Edited by I. Prigogine and Stuart A. Rice. -John Willey & Sons Inc. - 1996. - P.67-157. Grest G. S. / Star polymers: experiment, theory, and simulation / G. S. Grest, L. J. Fetters, J. S. Huang // Advanced in Chemical Physics. - Vol.XCIV, Edited by I. Prigogine and Stuart A. Rice. -John Willey & Sons Inc. - 1996. - P.67-157. М.А. Ибрагимов, Вестник Казанского технологического университета, 9, 119 - 126 (2012). M.A. Ibragimov, Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta, 9, 119 - 126 (2012). А. Г. Лиакумович, А. П. Рахматуллина, М. А. Ибрагимов, Н. В. Галкина, Д. Г. Милославский, Вестник Казанского технологического университета, 20, 148 - 154 (2012). A. G. Liakumovich, A. P. Rahmatullina, M. A. Ibragimov, N. V. Galkina, D. G. Miloslavskiy, Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta, 20, 148 - 154 (2012).