Определение структуры макромолекулы

Выяснением строения основной цепи далеко не исчерпывается вопрос определения, структуры макромолекулы. Необходимо еще установить природу и количество функциональных групп, их взаимное расположение в пространстве, наличие аномальных звеньев и некоторых других деталей строения, оказывающих существенное в.лияние на свойства высокомолекулярных веществ. [c.17]

Однако необходимо иметь в виду следующее важное обстоятельство спектр ЭПР является свойством молекулы, а не полимера в целом. Это означает, что, с одной стороны, наличие и характер спектра ЭПР не может характеризовать особенностей и величины электропроводности полимера, с другой стороны, наличие узкого сигнала в спектре ЭПР образца полимера, могущего иметь полупроводниковые свойства, указывает на определенную структуру макромолекулы полимера, а без такой структуры с конъюгированными связями и частично перекрывающимися я-облаками лолимер, насколько нам это в настоящее время известно, не будет обладать какими-либо свойствами, аналогичными полупроводниковым. Таким образом, сигнал в спектре ЭПР указывает на выполнение существен-яого, хотя и не единственного условия, для того, чтобы полимер (специально синтезированный или тем или иным способом обработанный) обладал полупроводниковыми свойствами. [c.263]

Определение структуры макромолекулы [c.378]

Современные методы физико-химического анализа не позволяют, к сожалению, классифицировать водородные связи молекул воды с веществом торфа по энергии. В частности, в соответствующей области ИК-спектров наблюдается широкая полоса поглощения. Но феноменологическое разделение по энергии водородных связей молекул воды с органической частью торфа можно дать с определенной степенью достоверности, исходя из химического состава и структуры макромолекул отдельных компонентов. [c.64]

Пиролитическая газовая хроматография использовалась при исследовании состава битумов [136] и асфальтенов [137]. Аппаратура, методика проведения эксперимента и возможности этого метода, в частности при определении состава полимерных систем и структуры макромолекул, рассмотрены в обзоре [138]. [c.126]

Измерение спектров дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) получило широкое распространение как метод конформационного анализа оптически активных соединений. Особенно методы ДОВ и КД используются в органической химии, биохимии, энзимологии и молекулярной биологии. Данными методами исследуются белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, стероиды, углеводы и полисахариды, вирусы, митохондрии, рибосомы, фармакологические средства, синтетические полимеры, координационные соединения, неорганические и редкоземельные комплексы, кристаллы, суопензии и пленки и т. п. и решаются следующие задачи 1) определение по эмпирическим пра вилам конформации и ее изменений под действием различных физико-химических воздействий 2) изучение механизма и кинетики химических реакций (особенно ферментативных) 3) получение стереохимических характеристик 4) измерение концентраций оптически активных веществ 5) определение спиральности макромолекул 6) получение электронных характеристик молекул 7) исследование влияния низких температур на конформацию соединений 8) влияние фазовых переходов типа твердое тело — жидкость — газ на изменение структуры. [c.32]

Практически часто применяется смешанная классификация химических реакций в полимерах по видам соответствующих превращений макромолекул и видам воздействия на них. В ряде случаев определенный вид воздействия приводит и к одному виду изменений макромолекул, но иногда в зависимости от химической природы полимеров один И тот же вид воздействия может привести к разным изменениям структуры макромолекул. Например, при действии высоких температур может протекать деструкция, т. е. распад линейных макромолекул у одних полимеров (полипропилен, полистирол), циклизация — у других (полиакрилнитрил), образование сетчатых структур — у третьих (1.2-полибутадиен, сополимер бутадиена со стиролом), а также смешанные случаи (полиизопрен и др.). При облучении, например, полиэтилена одновременно протекают реакции соединения макромолекул друг с другом (сшивание) и распада отдельных молекул (деструкция). [c.219]

В результате гидролиза белков образуются смеси а-ами-нокислот. В состав белков входят до 25 различных аминокислот. Определенная последовательность аминокислот, реализующаяся в линейной структуре макромолекулы, как это было показано на схеме, определяет так называемую [c.170]

Последовательность оснований в макромолекуле чрезвычайно важна, поскольку в ней закодированы наследственные признаки и информация для синтеза белков со строго определенной структурой, т. е. белков с определенной последовательностью аминокислот. [c.218]

В зависимости от поведения при нагревании синтетические смолы и получаемые на их основе полимерные материалы делят на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реакто-пласты). Первые характеризуются линейной структурой макромолекул, второе — сетчатой плоскостной или трехмерной структурой. Термопласты обладают способностью плавиться при нагревании и затвердевать при охлаждении, растворяться в определенных растворителях. К ним относятся полистирол, полиэтилен и др. Термореактивные смолы необратимо превращаются при нагревании и длительном хранении в твердые неплавкие и нерастворимые продукты. Их называют также резольными смолами (феноло-фор-мальдегидные, эпоксидные и др.). [c.218]

Созданный в 1966 П. Эдманом с использованием этих принципов прибор и применение масс-спектрометра в сочетании с ЭВМ позволяют полностью автоматизировать процесс определения первичной структуры макромолекул. [c.405]

Усложненная структура макромолекулы и наличие различных функциональных групп позволяют использовать лигносульфонаты в реакциях органического синтеза и комплексообразования, а также проводить термические процессы для получения ароматических и алифатических мономеров. Пока еще лишь малая часть этих процессов нашла ограниченное промышленное развитие. Однако уже в недалеком будущем лигносульфонаты (как и другие производные лигнина, образующиеся при химической переработке древесины) смогут в определенной мере компенсировать уменьшающиеся ресурсы ряда ископаемых источников сырья для промышленности органической химии. [c.295]

Поскольку структура макромолекул, определяющая свойства полимера, зависит от условий его получения (например, молекулярной массы, степени кристалличности), наряду с методом определения структуры необходимо указать и способ получения полимера (например, радикальная полимеризация при 80°С, полимеризация с определенным металлоорганическим смешанным катализатором при 20 °С). [c.68]

Следует иметь в виду, что растворы ВМС, в том числе и ПАВ, не только обладают большой устойчивостью, но и передают это свойство гидрофобным частицам, например, в суспензиях. Стабилизирующее действие этих веществ на суспензии проявляется вследствие образования защитных гидратных слоев на поверхности гидрофобных частиц, а также охвата частиц длинными цепочкообразными макромолекулами. В результате такого взаимодействия гидрофобные частицы оказываются включенными в определенные структуры и лишаются возможности сближаться друг с другом и укрупняться. [c.321]

Определение функциональных групп, находящихся в полимерной цепи, химическими методами основано на их непосредственном количественном взаимодействии с подходящими реагентами без предварительного разрушения цепи. Как правило, реакционная способность функциональных групп при переходе от мономера к полимеру изменяется мало, однако следует иметь в виду, что химические реакции функциональных групп полимеров из-за большой молекулярной массы и сложной структуры макромолекул имеют особенности, которые необходимо учитывать при выборе реагентов. [c.90]

Поликарбонаты — сложные полиэфиры угольной кислоты и диоксисоединений. Общая формула поликарбонатов Н[—О—К—ОСО—ОК —В зависимости от природы К поликарбонаты могут быть алифатическими, жирноароматическими и ароматическими, в зависимости от структуры макромолекулы— линейными, разветвленными и трехмерными. Наибольший интерес представляют линейные ароматические поликарбонаты благодаря определенному комплексу физико-механических показателей. [c.160]

Потенциал спектроскопии С-ЯМР чрезвычайно высок. В химии полисахаридов, в том числе ГМЦ, с ее помощью решается широкий круг вопросов, связанных в первую очередь с характеристикой первичной структуры макромолекул. Он включает идентификацию полисахарида, определение его мономерного состава, размера окисных циклов остатков моносахаридов, конфигурации и [c.77]

Хотя приведенные схемы не отражают всех особенностей роста цепи, приводящих к закреплению определенной структуры макромолекулы, они объясняют образование полимера 97—98% изотактического строения при полимеризации метилметакрилата в углеводородной среде при —78°С. Возможна фиксация и другой ориентации, способствующей синдиотактическому присоединению. В некоторых случаях возникают обе структуры с той или иной степенью преобладания одной из них — изотактической или синдиотактической. [c.194]

Для синтеза полиэфирных смол могут применяться ненасыщенные спирты и кислоты. Промышленное значение имеют ненасыщенные полиэфиры, получаемые поликонденсацией гликолей с малеи-новым и фталевым ангидридами. Ненасыщенные полиэфиры способны в определенных условиях ог-верждаться (образовывать сетчатые структуры). Макромолекулы линейных ненасыщенных полиэфиров могут сшиваться также при введении мономеров (стирола, бутадиена). [c.73]

Размеры рассмотренных участков реологической кривой могут быть самыми различными в зависимости от природы системы и условий, при которых проводят испытания механических свойств (например, температуры). В коагуляционных структурах систем с твердой дисперсной фазой предел упругости растет с увеличением концентрации частиц и межчастичного взаимодействия. В этом же наиравлении уменьшается область текучести. Для материалов, имеющих кристаллизационную структуру, например для керамики и бетонов, характерны большая (по напряжениям) гуковская область деформаций и практическое отсутствие области текучести — раньше наступает разрушение материала (хрупкость). Поэтому им не свойственны ни ползучесть, ни тиксотропия. Для полимеров с конденсационной структурой наиболее типичны релаксационные явления, включая проявление эластичности, пластичности и текучести. Доля Гуковской упругости в них возрастает с ростом содержания кристаллической фазы. Наличие области текучести у полимеров объясняют разрушением первоначальной структуры и возникновением определенного ориентирования макромолекул, надмолекулярных образований и кристаллитов. По окончании такой переориентации наблюдается некоторое упрочнение материала, а затем с ростом напряжения материал разруилается. В какой-то степени промежуточными реологическими свойствами между свойствами керамики и полимеров обладают металлы и сплавы. У них меньше области гуковской упругости (по напряжениям), чем [c.380]

Комплекс физико-химических свойств природных волокнообразующих полимеров обусловлен первичным, вторичным и более высокими уровнями их структурной организации. Каждый из полимеров, представляющий интерес как волокнообразующий (целлюлоза, хитин, фибриллярные белки), имеет определенное биофункциональное назначение. Особенность биосинтетических процессов такова, что первичная структура макромолекул этих полимеров формируется как регулярная, несмотря на возможность случайного включения в них "дефектных" звеньев. Регулярность строения полимерных цепей предопределяет возможность их самоупорядочения (кристаллизации). Параметр гибкости макромолекул природных волокнообразующих полимеров /ф несколько больше 0,63, что позволяет отнести их к полужесткоцепным полимерам. [c.288]

Таким образом, различная доступность связей - ONH- гидролитическому распаду определяется преимущественно особенностями первичной структуры макромолекулы. Это явление позволяет решать задачи выбора специфических деструктирую-щих реагентов, способных селективно разрывать пептидные связи между определенными аминокислотными звеньями. Наиболее подходящими в этом отношении являются гидролитические ферменты. Например, фермент трипсин разрывает связь ONH- практически исключительно между Arg и Lys. Другой фермент, химотрипсин, разрывает пептидные связи преимущественно между звеньями, имеющими ароматические ядра (например, между Туг и Phe). [c.360]

Рис. 31.1. Схема различных структур макромолекул а — линейные б—разветвленные в — лестничная г — трехмерная сшитая, кромолекулярных областей, определенным образом упакованных между собой макромолекул. Такая структура относится к надмолекулярной структуре.

Традиционный способ пх описания предполагает задание вероятностей всех макромолекул полимерного образца. В разделе II излагается новый подход к описанию молекулярной структуры разветвленных полимеров с помощью задания относительных долей различных фрагментов молекул. Таким фрагментам соответствуют определенные подграфы молекулярных графов. Для увеличения степени детализации описания структуры макромолекул следует включать в рассмотрение подграфы, содержащие все большее число узлов (которые представляют собой мономерные звенья) с соединяющими их ребрами графа (которые отвечают химическим связям). По аналогии с углеводородами многие так называемые структурно-аддитивные свойства полимеров могут быть рассчитаны, исходя из средних чисел различных фрагментов малого размера в макромолекулах. С помощью теории графов удается найти некоторые соотношения топологической стехиометрии, связывающие между собой чпсла различных подграфов. Поскольку доли всевозможных фрагментов разветвленных молекул в настоящее время с достаточной точностью измеряются методами молекулярной снектроскоиии, подобные соотношения оказываются весьма полезными при обработке спектроскопических данных. [c.146]

Теоретическая модель вторичной структуры РНК должна быть далее подвергнута экспериментальной проверке. Прямые методы определения конформации макромолекул — рентгеноструктурный анализ и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — пока применимы лишь для низкомолекулярных РНК (см. следующий раздел). Поэтому в большинстве случаев принадлежность того или иного нуклеотидного остатка РНК (или достаточно протяженных ее участков) к двуспиральному или однотяжевому элементу вторичной структуры оценивается косвенным путем. Основная роль здесь принадлежит методам химической модификации и методам расщепления РНК структуроспецифическими РН Казами. [c.38]

Во второй главе обсуждается подход к компьютерному материаловедению полимеров на атомно-молеку лярном уровне, основанный на методе инкрементов. Рассчитань инкременты различных атомов и их основных групп. Приведены основные физические представления о структуре макромолекул полимеров и определяющих ее параметрах. Дана методика расчета такой важной характеристики структуры полимера, как коэффициент молекулярной упаковки. Установлена связь между свободным объедгом полимера, коэффициентом молекулярной упаковки и параметрами его пористой структуры. Для экспериментального определения характеристик дгикропорисгой структуры полимеров использован метод аннигиляции позитронов, с использованием которого выявлены структурные изменения в полимерах при их релаксации. [c.15]

Для полной хар Гктеристики отдельных полисахаридов необходимо определить химический состав макромолекул, их структуру, а также физические и физико-химические свойства. Все эти этапы исследования находятся в тесной взаимосвязи. Так, определение структуры требует предварительных сведений о химическом составе макромолекул физико-химические и физические свойства тесно связаны с составом и строением молекул и изучение этих свойств способствует выяснению деталей структуры полисахаридов. [c.55]

Молекулы воды образуют водородные связи не только друг с другом, но н с полярными группами растворенных соединений. В го же время любая группа, способная образовывать водородные связи с другой группой, может образовать водородные связи примерно такой же прочности и с молекулами воды. Именно поэтому водородные свяэи далеко не всегда способствуют ассоциации малых молекул в водных растворах. Если в неполярном растворителе какие-либо полярные молекулы прочно связываются друг с другом за счет водородных связей, это отнюдь не означает, что они будут ассоциировать и в воде. Что же в таком случае позволяет биохимикам утверждать, что водородные связи играют огромную роль в формировании структуры макромолекул и при взаимодействии биологически важных соединений Дело в том, что равновесие между состояниями, при которых пары взаимодействующих молекул в воде связаны друг с другом водородными связями или диссоциированы, легко смеш,ается в ту или другую сторону. Так, например, белки и нуклеиновые кислоты могут образовывать компактные структуры за счет внутримолекулярных водородных связей между определенными группами или же денатурировать вследствие образования водородных связей между данными группами и молекулами воды, причем разница в свободных энергиях этих двух состояний сравнительно невелика. [c.247]

Метод ПГХ можно использовать для определения структуры полиизопреновых каучуков с низким содержанием 3,4-структур [40], поскольку вьтявлены пики, величина которых связана с содержанием 1,4- и 3,4-структур в макромолекуле полиизопрена. Количественный расчет содержания 3,4-струк1ур проводят методом абсолготной калибровки на основе пирограмм полиизопренов с известной структу- [c.77]

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]

С тем высокая упорядоченность (в одном, двух и трех измерг-ниях) свойственна и молекулярному уровню организации. Макромолекулы биополимеров — белков и нуклеиновых кислот — характеризуются не только заданной генетически последовательностью мономерных звеньев, но и определенной структурой целостной системы. [c.38]