Исследование химической структуры полимеров методами ЯМР-, ИК- и УФ-спектроскопии

Исследование химической структуры полимеров методами ЯМР-, ИК- и УФ-спектроскопии [c.228]

В свою очередь изучение равновесных и неравновесных свойств газов, структуры кристаллов, диэлектрических, оптических и других свойств вешеств дает много для понимания природы межмолекулярных сил. Спектроскопия в ее различньк формах — интенсивное средство исследования межмолекулярных сил. Наиболее мощным и перспективным для их исследования является метод рассеяния молекулярных пучков. Межмолекулярное взаимодействие играет большую роль и в химических процессах, оно проявляется в реакциях, протекающих в растворах, на поверхностях и в катализе. Исследование этих процессов также дает многое для поним шия межмолекулярного взаимодействия. Межмолекулярные силы сейчас исследуются очень интенсивно из-за большой важности для физики, химии, молекулярной биологии, кристаллографии, науки о полимерах, коллоидной химии, химии поверхностей и других естественных наук. [c.263]

Интересные данные о степени упорядоченности полимеров были получены при использовании метода ИК-спектроскопии. Этот метод получил в настоящее время широкое применение не только при исследовании химического состава различных производных целлюлозы и препаратов модифицированной целлюлозы но и для изучения структуры целлюлозных материалов Типичный ИК-спектр кристаллической целлюлозы (хлопок) приведен на рис. 21. [c.77]

Методика экспериментов. Для исследования химической структуры сополимеров целлюлозы часто применяют метод инфракрасной спектроскопии. Обычно наряду с реакциями сополимеризации, инициированными свободными радикалами, происходит окислительная деструкция целлюлозы, и соответственно увеличение поглощения в области характеристических полос групп С=0 [5]. Ковалентные связи между целлюлозой и полимером могут быть качественно идентифицированы с помощью ИК-спектроскопии. Типичные данные для сополимера целлюлозы с акрилонитрилом приведены в табл. 2. [c.224]

Естественно, что ни один симпозиум не может охватить всех вопросов, являющихся предметом исследований в области химии и физико-химии полимеров. Поэтому вполне целесообразно решение оргкомитета Симпозиума об отборе наиболее интересных докладов из большого числа первоначально поступивших заявок на доклады. В связи с обширными исследованиями, связанными с поисками новых методов синтеза полимеров и методов создания новых полимеров, которые можно эксплуатировать в жестких условиях, основное внимание на Симпозиуме было уделено докладам, посвященным этим вопросам. В русский перевод сборника включены все доклады, сделанные на следующих четырех секциях новые методы синтеза полимеров и полимеры новых структур химические превращения полимеров реакции поликонденсации и полимеризации и термостойкие полимеры. В сборник вошло также несколько статей, прочитанных на секциях Парамагнитные свойства и электронообменные смолы и ИК-спектроскопия . [c.5]

ИК-спектроскопию широко применяют для исследования химической и физической структуры полимеров. Метод ИК-спектроскопии основан на способности вещества излучать или поглощать электромагнитные волны в инфракрасной области спектра, т. е. в области длин волн Х=1—25 мкм. [c.70]

Большое значение высокомолекулярных соединений в биологии, медицине, технике и быту вызывает необходимость постоянно углублять наши знания об их строении и свойствах. За последнее время значительно возрос интерес к исследованию физической структуры полимеров (конформаций и ориентаций макромолекул, природы надмолекулярных образований, соотношения аморфных л кристаллических участков и т. д.). Сейчас совершенно очевидно, что без выяснения физической структуры полимеров, условий ее формирования и связи с химическим строением трудно правильно объяснить специфические свойства этих соединений и изменить их в нужном направлении. Естественно, что для этого необходимо комплексное использование разнообразных химических и физических методов. Методами колебательной спектроскопии можно одновременно анализировать с высокой избирательностью химическое и физическое строение соединений, что в случае полимеров приобретает особое значение. Колебательная спектроскопия полимеров — относительно молодое, перспективное направление этого исследования. Оно имеет свои специфические приемы и особенности, игнорирование которых может привести к значительному обеднению получаемой научной информации, к неправильным выводам и ошибкам. [c.5]

Инфракрасная спектроскопия в настоящее время является одним из наиболее распространенных методов исследования высокомолекулярных соединений. С ее помощью можно одновременно с высокой избирательностью анализировать химическое строение и физическую структуру полимеров. [c.13]

Инфракрасная (ИК) спектроскопия используется в различных областях науки, и в каждой из них придается- этому термину различный смысл. Для химика-аналитика это удобный метод решения таких задач, как, например, определение пяти изомеров гексахлорциклогексана, качества парафина, смолы, полимера, эмульгатора в эмульсии для полировки, опознание страны, из которой вывезен контрабандный опиум. Физику ИК-спектроскопия представляется методом исследования энергетических уровней в полупроводниках или определения межатомных расстояний в молекулах. Она может быть также полезна и при измерении температуры пламени ракетного двигателя. Для химика-органика это метод идентификации органических соединений, позволяющий выявлять функциональные группы в молекулах и следить за ходом химических реакций. Для биолога ИК-спектроскопия - перспективный метод изучения транспорта биологически активных веществ в живой ткани, ключ к структуре многих естественных антибиотиков и путь познания строения клетки. Физикохимику метод позволяет приблизиться к пониманию механизма гетерогенного катализа и кинетики сложных реакций. Он служит дополнительным источником информации при расшифровке структуры кристаллов. В этих и многих других областях знания ИК-спектроскопия служит исследователям мощным средством изучения тайн вещества. Вероятно, справедливо будет сказать, что из всех инструментальных методов ИК-спектроскопия наиболее универсальна. [c.9]

Практикум состоит из трех частей. В первой части приведены работы, посвященные различны.м методам синтеза полимеров — полимеризации, сополимериза-ции, поликонденсации, полиприсоединению и химическим превращениям полимеров. Вторая часть посвящена физикохимии и физике полимеров и включает лабораторные работы по структуре и физическим состояниям полимеров, деформационным, механическим и электрическим свойства.м полимеров, свойствам их растворов, определению. молекулярных масс и молекулярно-массового распределения. Третья часть включает работы по основным методам исследования полимеров ИК- и УФ-спектроскопии, дифференциально-термическому анализу, полярографии и хроматографии. Практикум содержит описание 97 лабораторных работ, которые прошли успешную апробацию. [c.8]

В последние годы интерпретация инфракрасных спектров полимеров стала проще благодаря успехам, достигнутым в нескольких направлениях. Это изучение спектров дейтерированных полимеров, развитие основ теории инфракрасного дихроизма, приложение к анализу спектров теории групп и приложение анализа нормальных координат к некоторым простым полимерным системам. Очевидно, что при таком подходе к изучению ИК-спектров инфракрасная спектроскопия стала необходимым инструментом исследования физической структуры и химического строения полимеров. Можно ожидать, что в ближайшем будущем будут получены и исследованы новые интересные дейтерированные полимеры, станет доступным наблюдение дихроизма в дальней инфракрасной области, будут количественно интерпретированы степени дихроизма и поворотный эффект, произведена попытка детального анализа нормальных координат для полимерных молекул и кристаллов, а также будут усовершенствованы методы наблюдения спектров комбинационного рассеяния полимеров. [c.87]

Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) -важнейший спектроскопический метод выяснения молекулярной структуры и стереохимии органических соединений. Спектроскопия ЯМР широко применяется в органической, неорганической, металлоорганической, биологической и медицинской химии, где с ее помощью получают детальную ин юр-мацию не только о низкомолЬкулярных соедининиях, но и о синтетических и природных полимерах и макромолекулах. Кроме того, спектроскопия ЯМР находит широкое применение для исследования цутей биосинтеза, химической динамики, а также для непосредственного изучения все большего числа внутриклеточных процессов, целых органов и даже живых организмов. Эта глава, однако, посвящена главным образом определению структуры органических соединений с помощью спектроскопии ЯМР Н и С. [c.79]

Исследование облученных полимеров методом ИК-спектроскопии показало, что процессы радиационного сшивания и деструкции сопровождаются глубокими изменениями в химической структуре макромолекул при облучении полимеров п вакууме возникают различного рода двойные связи, главным образом сопряженные, а при облучении на воздухе — перекисные группы и группы —С=0, —СООН, —ОН (1953 г. [193]). [c.366]

Методы исследования продуктов деструкции полимеров. Часто возникает необходимость оценить термическую стабильность полимерных материалов по количеству и составу газообразных и жидких продуктов деструкции, образующихся при переработке и эксплуатации полимерного материала, а также исследовать деструк-тированный полимер. Качественный и количественный состав летучих продуктов термической и термоокислительной деструкции изучается методами газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии. Идентификацию продуктов деструкции проводят с помощью эталонных веществ и другими методами масс-спектроскопическим, ядерного магнитного резонанса высокого разрешения, химическими анализами. Изменение химического строения полимера в процессе термического и термоокислительного старения изучают методами ИК- и УФ-спектроскопии. Для получения более полных данных об изменении структуры и молекулярной подвижности при деструкции полимеров может быть использован метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) широких линий. Для установления строения стабильных радикалов, образующихся в процессах деструкции полимеров, применяется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). [c.8]

Таким образом, вопрос о слабых связях крайне сложен и далек от своего разрешения. Результаты, полученные химическими методами, ненадежны по ряду причин, как-то низкая концентрация слабых связей, физическое состояние полимера, в котором эти связи реагируют, и т. д. В некоторых исследованиях для построения более полной картины структуры молекулы полисахарида применялись такие физические методы, как рентгеновская кристаллография, электронная микроскопия и инфракрасная спектроскопия. По-видимому, эти физические методы явятся главным средством, применение которого позволит в конце концов однозначно установить структуру полисахаридов. [c.111]

Книга содержит описание основных современных физико-химических методов, применяемых для анализа органических соединений, — спектроскопии в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой частях спектра, рентгенографии, хроматографии, масс-спектрометрии, полярографии, ЯМР-и ЭПР-спектроскопии и др. Изложены теоретические основы методов, описаны современная аппаратура и возможности применения методов для исследования структуры и состава полимеров. Приведено большое число методик анализа различных природных и синтетических высокомолекулярных веществ — пластиков, эластомеров, смол, белков, целлюлозы, волокон и т. д., а также ряда низкомолекулярных соединений, применяемых при получении и переработке полимеров. [c.4]

Колебательная спектроскопия полимеров — физич. метод исследования свойств, химической и стерической структуры макромолекулярных объектов, основанный на способности полимерного вещества взаимодействовать с полем электромагнитного излучения в инфракрасной области энергетич. спектра, т. е. в области длин волн А,г 1—25 мкм. [c.528]

Применение импульсных спектрометров ЯКР позволяет обнаруживать сигналы большой ширины ( 2% от значения частоты против - 0,02% при стационарных методах). Это сделало возможным исследование структур с неустранимыми элементами беспорядка. К таким системам относятся, в частности, кристаллические полимеры. Данные спектроскопии ЯКР позволяют судить о структуре, характере расположения и подвижности полимерных молекул в кристалле. Изучены спектры ряда хлорсодержащих полимеров. У поливинилхлорида, например, в спектре найдено восемь компонентов сигнала, которым должно соответствовать восемь типов кристаллографически неэквивалентных атомов хлора. Частотный диапазон сигнала от 36,56 до 38,18 МГц свидетельствует о наличии химической неэквивалентности (различном химическом окружении) атомов С1 в полимере. Изучались и неорганические полимеры с малой степенью беспорядка и достаточно уакими линиями, например, на основе (МГал2) и (МГалз)п, где М —металл, а Гал —галоген. [c.104]

При изучении физической структуры полимеров (формы макромолекул и конформационных превращений, водородных связей, надмолекулярной структуры), а также и химического строения применяются разнообразные физические методы исследования микроскопия (световая, ультрафиолетовая, электронная) рентгеносчруктурный анализ электронография спектроскопия (ультрафиолетовая, инфракрасная, ядерного магнитного резонанса и др.) оптические методы (метод двойного лучепреломления) и др. [c.143]

Данные, полученные при исследовании катализаторов стереоспецифической полимеризации, позволяют сделать вывод о возможности установления зависимости между составом этих катализаторов и пространственной структурой полимеров, синтезируемых из сопряженных диолефинов (бутадиен, изопрен, пиперилен). В связи с этим было проведено тщательное изучение микроструктуры таких полидиолефинов методами ИК-спектрофото-метрии, ЯМР-спектроскопии и химическими методами (определение степени ненасыщенности). [c.61]

Из других работ по изучению химической и физической структуры поливинилхлорида методом ИК-спектроскопии следует отметить [400, 496, 520, 1046, 1047, 1495, 1628]. Работы [8, 210, 215, 469. 545, 781, 784, 1806, 1856] посвящены аналитическим исследованиям полимера и его деструкции. Исследования сополимеров полпвинилхлорпда описаны в [1150, 1151, 1352, 1353, 1386, 1415, 1705, 1706]. Сополимеры винилхлорида с винилиденхлоридом рассмотрены в разд. 5.6.4. [c.245]

В трехтомном издании, написанном учеными из США, на самом современном уровне изложены основные представления о биологических макромолекулах и методах исследования их структуры и функций. Второй том посвяшен теоретическим основам физических и физико-химических метойов изучения структуры биологических полимеров н ин терпретации полученных данных. Рассмотрены абсорбционная спектроскопия, спектрополяриметрия, флуоресцентная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, ядерный магнитный резонанс, некоторые вилы электронной микроскопии, ультраиентрнфугирование. вискозиметрия и электрофорез в гелях особенно подробно описан рентгеноструктурный анализ. [c.4]

Объектами исследования служили пoJшвиниJЮвый спирт (ПВС) марки 16/1 (ГОСТ 10779-78) со средней молекулярной массой 60 ООО и содержанием ацетатных групп 1,5 % и протеолитический фермент - пепсин говяжий с молекулярной массой 35 ООО Пленки получали поливом из 12%-ного водного раствора ПВС и композиции ПВС с ферментом в количестве 5% (на полимер) на поверхность стекла с помощью фильеры с последующей криообработкой при 225 К Химические и структурные изменения в полимере исследовали методом ИК-Фурье спектроскопии как в режиме пропускания, так и методом многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Структуру пленок изучали также с помощью [c.214]

Обобщив имеющийся в литературе материал и использовав известные закономерности физики и химии полимеров, Эриньш предложил модель лигнин-гемицеллюлозной матрицы как полимерной композиции типа взаимопроникающих сеток. Лигнин-гемицеллюлозная матрица образуется взаимоналожением трех сетчатых структур сетчатой структуры самого лигнина сетки, образованной ковалентными связями лигнина с гемицеллюлозами сетки, образованной межмолекулярными водородными связями и силами физического взаимодействия в лигнине, в гемицеллюлозах и между ними. Матрица микрогетерогенна и состоит из областей разного состава с различной плотностью сетки. Лигнин в ней находится в виде глобулярных микроблоков со сравнительно плотной сеткой поперечных связей, которые, в свою очередь, включены в менее плотную сетчатую структуру. Считают, что ковалентные связи лигнина с гемицеллюлозами образуются в ходе его биосинтеза (см. 12.5.2). Изучение типов ковалентных связей лигнина с гемицеллюлозами проводят по двум направлениям исследование образования связей лигнина с углеводами в ходе биосинтеза исследование состава и строения ЛУК, выделенных из древесины, с привлечением методов деструкции, химического анализа, ЯМР-спектроскопии и др. [c.408]

Далее следуют новые примеры использования соединений висмута в технике. Органовисмутовые полимеры предложено использовать в качестве рентгеноконтрастных материалов [503]. Синтезированы стирилдифенилвисмут и др. висмутовые полимеры, при этом мономер полимеризуется и сополимеризуется по радикальному и анионному механизмам, а при инициировании полимеризации разрывается связь Bi-Ph. Приведены сведения о температуре стеклования и радиозащитных свойствах полимеров. Известно применение солей висмута в качестве рентгеноконтрастных объектов при изготовлении формованных изделий [504]. Оксиды висмута нашли применение в качестве наполнителя огнестойкого звукоизолирующего материала [505]. Тонкие пленки и защитные покрытия — это еще одно из направлений исследований висмутовых материалов. Тонкие оксидные пленки золото—висмут и алюминий— висмут изучены в [506] методами электронной спектроскопии и масс-спектрометрии. Современные пленки для контроля за солнечной радиацией получают магнетронным распылением металлов Сг, Ni и сплавов Ni/ r, а также субоксидов Ti, Bi и Nb, и нанесением их на подложку. Толщина, структура и морфология пленок поддаются регулированию, что позволило получить гшенки с улучшенными характеристиками для солнечной энергетики [507]. Химически осажденные двухслойные покрытия на стекле для контроля и офаничения пропускания солнечной радиации предложены в [c.321]

Данные о кинетике формирования надмолекулярной структуры сетчатых полимеров могут быть получены с помощью различных методов электронной и оптической микроскопии [167—170], электронно- и рентгенографии [171]. Полезную информацию могут дать также и некоторые другие методы [116, 168, 170, 172—176], в частности ИК- и ЯМР-спектроскопия, различные варианты релаксационной спектрометрии, методы парамагнитных и люминесцентных зондов и меток, исследование процессов диффузии различных жидкостей и газов. Эти методы решения указанной выше задачи не имеют принципиальных отличий от приемов решения аналогичных задач для линейных полимеров, однако следует обратить внимание на трудности интерпретации надмолекулярной организации сетчатых полимеров, полученных в виде тонких пленок на различных твердых поверхностях [177]. Эти исследования приобрели большой размах, поскольку сетчатые полимеры широко используются в качестве связующих для композиционных материалов, клеев, покрытий, лаков и т. п. Формирующаяся в процессе синтеза сетчатого полимера на поверхности твердого тела надмолекулярная структура в значительной мере будет определяться не только химическим строением исходных мономеров (олигомеров) и условиями синтеза, но и наличием твердой поверхности. Дифференциация этих факторов является трудной задачей, а пренебрежение влиянием твердой поверхности на процесс С1штеза сетчатого полимера и формирование его надмолекулярной организации может привести к серьезным ошибкам в интерпретации экспериментальных данных [176]. [c.36]

При дополнительной термической обработке (процесс сублимации) продуктов полимеризации количество мономера в смеси уменьшается, а количество полимера растет с увеличением времени обработки, что, очевидно, связано с дальнейшим протеканием процессов полимеризации. Поскольку полимеризация чистого мономера при температурах ниже 100° С практически не протекает [2], следует, предположить, что предварительно полученный полимер активирует этот процесс. Совокупность данных, полученных при исследовании полидифенилбутадиинов методами УФ-, ИК-, ЯМР- и ЭПР-спектроскопии, люминесценции, рентгеноструктурного и термохимического анализов, а также результаты изучения химических превраш,ений позволяют считать, что каталитическая полимеризация приводит к линейному полимеру со структурой замеш енного полиена 1а, а термическая — к блок-сополимеру, состояш ему из замеш,енных полиеновых (1а) и аценовых фрагментов (11а) [c.321]

Для исследования этого полимера применяли [388] масс-спектрометрию. Исследована [389] термическая деструкция поли-перфторбутина-2. Электронную структуру полигексафторбути-на-2 изучали [390] методом электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА). [c.514]

Отделение химии и химической технологии Заведующий R. F. Phillips Направление научных исследований методы разделения веществ использование радиоактивных изотопов хроматография на бумаге рентгеноструктурный аиализ спектроскопия карбонильных соединений гетерогенные реакции реакции свободных радикалов титан и его сплавы керамика и огнеупорные материалы фосфорорганические соединения производные сахаров с потенциальной биологической активностью противовирусные средства структура и свойства полимеров синтез и свойства при- [c.263]

Предмет стереохимии так же стар, как сама органическая химия. Открытие Био оптического вращения предшествовало известному синтезу мочевины Вёлера, а классические стереохимические исследования Пастера совпадали по времени с классическими работам Кекуле, посвященными структуре молекул. Несмотря на почтенный возраст предмета, интерес к нему заметно возрос после окончания второй мировой войны. Определение абсолютной конфигурации, выяснение конфигурации большого числа важных природных соединений и стереонаправленный синтез многих из них, создание стереорегулярных полимеров с явно выраженными полезными физическими свойствами — таковы некоторые из многих примеров последних достижений в этой области. Конфор-мационный анализ позволил систематически интерпретировать многие химические данные, а также предсказать новые факты. Последним по счету, но не по значению, является следующее обстоятельство. Годы после 1940 г. были годами замечательных успехов в создании новых физических приборов и их все более широкого практического применения, в результате чего такие методы, как ультрафиолетовая, инфракрасная и ЯМР-спектроскопия, а в самое последнее время — измерение дисперсии оптического вращения, стали играть чрезвычайно важную роль в решении вопросов стереохимии. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология