Актуальность и востребованность темы диссертации. Одной из актуальных проблем современной физической химии и химии высокомолекулярных соединений являются исследования но разработке фундаментальных основ синтеза функциональных полимеров с ионообменными и комплексообразующими свойствами.
Анионообменные и комплексообразующие соединения на основе волокнистых материалов обладают большой удельной поверхностью, которая, обеспечивает возможность проведения высокоскоростных сорбционных и десорбционных процессов. Особенно они эффективны при удалении токсичных веществ даже при очень малых содержаниях последних из воздушной и водной среды. Особенный интерес вызывает полиакрилонитрильное волокно «нитрон», которое производится на ОАО «НАВОИАЗОТ» (Узбекистан).
В Академии наук Республики Узбекистан, Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности проводились исследования но созданию волокнистых ионообменных материалов на основе полиакрилонитрильного волокна «нитрон», однако они нс были доведены до логического окончания. К тому же при проведении этих исследований нс уделялось должного внимания изучению физико-химических аспектов получения этих материалов.
При разработке фундаментальных основ получения ионообменных материалов большое внимание уделяется исследованию физико-химических аспектов синтеза и свойств данных высокомолекулярных соединений. Проведения этих исследований обусловлено тем, что они позволяют регулировать процессы синтеза, а следовательно, получать полимеры с необходимым составом и комплексом особых свойств.
Как уже было отмечено выше, до настоящего времени не уделялось большого внимания изучению физико-химических основ получения анионитов и поликомплексонов, ввиду прикладного характера проводимых до настоящего времени в данной области исследований. В связи с этим, исследования физико-химических основ образования, свойств анионитов и поликомплексонов на основе полиакрилонитрильного волокна «нитрон» являются актуальными как с теоретической, так и практической точек зрения.
Востребованность выполнения диссертации характеризуется тем, что современные технологии во всем мире по извлечению цветных и драгоценных металлов не могут быть реализованы без использования ионообменных материалов. В Узбекистане отрасль цветной металлургии нельзя представить без использования сорбентов, с их помощью извлекаются 100% золота, меди, цинка, рения и молибдена. Эти технологии используют в основном гранулированные сорбенты, в то время как волокнистые сорбенты составляют всего 2-3% от используемых ионообменных материалов. С использованием технологии применяющих ионообменные материалы из морских водорослей и природных рассолов месторождений нефти и газа извлекают до 90% йода и брома. Иодсодержащие сорбенты используются для обеззараживания питьевой воды от микроорганизмов и извлечения ртути из сточных вод и газовоздушных выбросов. Их можно использовать при концентрировании технологических растворов и биологически активных веществ, при получении каталитических систем с наночастицамы металлов. Следует также отмстить, что в Узбекистане до настоящего времени нс налажено промышленное производство как 1ранулированных, так и волокнистых сорбентов, хотя такие полимеры находят широкое применение в промышленности.
Целью исследования является выявления физико-химических особенностей образования и свойств анионитов, поликомплексонов на основе полиакрилонитрильною волокна «нитрон».
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые изучена кинетика взаимодействия полиакрилонигрильного волокна «нитрон» с азотсодержащими основаниями в водной и органической средах;
показано, что из-за высокой удельной поверхности модифицируемого волокна, скорость реакции зависит от концентрации нитрильных труни полимера находящихся на твёрдой поверхности;
доказан ранее выявленный механизм каталитического действия малых количеств гидроксиламина на процесс модификации волокна «нитрон» азотсодержащими основаниями;
впервые разработан способ получения анионитов разветвленной структуры путём последовательной обработки полиакрилонитрильного волокна «нитрон» этилендиамином и дихлорэтаном;
установлено, что при взаимодействии ПАН - волокон с гексаметилен- и этилендиаминами образуются анионообменные волокнистые материалы, имеющие в своём составе как слабоосновные, так и сильноосновные функциональные группы;
впервые получены новые поликомплексоны амфолитного характера, взаимодействием малеинового ангидрида с аминогруппами модифицированного диаминами полиакрилонитрильного волокна «нитрон» или гидролизом остаточных нитрильных групп модифицированного диаминами полиакрилонитрильною волокна «нитрон»;
найденные термодинамические значения констант равновесия адсорбции ионов Cr(VI), Cu(II), галогенов, арсеназо (III) полученными анионитами и поликомплексонами и изменение термодинамических функции процесса свидетельствуют о высокой сороционнои спосооности этих ионоооменных материалов ио отношению к сорбируемым ионам;
Заключение
1. В целях локализации производства и получения импортзаменяющей продукции, проведена модификация волокна «нитрон» производимого на ОАО «Навоиазот» азотсодержащими основаниями и получены волокнистые анионообменные материалы. Значения порядков реакции по нитрильной группе и азотсодержащему основанию, энергии активации процесса показывают, что процесс модификации волокна «нитрон» азотсодержащими основаниями подчиняется обычным закономерностям, наблюдаемым при гомогенных реакциях. Данный эффект обусловлен высокой удельной поверхностью модифицируемого волокна, позволяющей облегчать доступ реагентов к нитрил ьным группам полимера. (Физическая химия, высокомолекулярные соединения).
2. Кинетические исследования реакции взаимодействия полиакрилонитрильного волокна «нитрон» диаминами (гексаметилен- и этилендиамин) показали, что изменением физико-химических параметров процесса модификации можно регулировать сорбционные свойства, хемостойкость и прочность полученных анионитов, обусловленную сетчатой структурой полимера. При этом установлено, что такая модификация «нитрон» позволяет получать аниониты сильноосновного характера особенно в органических средах. Возможность получения сильноосновных анионитов с высокой сорбционной способностью имеющих привитые полиэтиленполиамминные цепи выявлена в реакциях модификации волокна «нитрон» этилендиамином в присутствии дихлорэтана. (Высокомолекулярные соединение, физическая химия).
3. ПК - спектроскопическим и аналитическим определением образования промежуточных амидоксимных групп в цепях полимера и свободного гидроксиламина после реакции замещения доказан ранее предложенный механизм каталитического действия гидроксиламина на процесс химической модификации полиакрилонитрильного волокна «нитрон» азотсодержащими основаниями. (Физическая химия).
4. Разработаны условия получения поликомплексонов взаимодействием малеинового ангидрида с модифицированным гексаметилендиамином полиакрилонитрильным волокном «нитрон»; а также гидролиза остаточных нитрильных групп модифицированных гексаметилен- и этилендиаминами полиакрилонитрильных волокон. (Высокомолекулярные соединение, Физическая химия).
5. Основность полученных анионитов зависит от природы их функциональных ipyiin, сильноосновныс аниониты имеют в своём составе циклические амидиновые группировки и образуются при взаимодействии полиакрилонитрильного волокна с диаминами. Удельная поверхность полученных волокнистых сорбентов превышает на два порядка удельную поверхность известных зернистых ионитов, а частота их сетчатой структуры достигает до 100 узлов на одну макромолекулу полимера. (Физическая химия).
6. Кинетика и термодинамика процесса сорбции различных неорганических и органических ионов полученными сорбентами и поликомплексонами показала, что ионы Cr(VI), арссназо (III) могут сорбироваться только сильноосновными анионитами, а процесс сорбции ионов меди (II) поликомплексонами протекает нс только за счет ионного обмена, но и за счет хелатообразования. (Физическая химия).
7. Разработаны условия получения бромидных комплексов полимеров и исследованы кинетика, термодинамика процесса сорбции галогенов синтезированными анионообменными материалами. Показано, что меньшая стабильность иона [Вт.]’, чем иона [J3]” и нс способность молекулярного хлора образовывать подобные ионы приводят к тому, что молекулярный хлор практически нс сорбируется, а молекулярный бром сорбируется в меньшей степени чем, молекулярный йод. (Физическая химия).
8. Разработаны комбинированные йодсодержащие анионообменные материалы на основе полиакрилонитрильною волокна «нитрон» и хитозана. Введение в состав йодсодержащих материалов хитозана, приводит к возрастанию их водопоглощающей способности. Комбинированные бактерицидные перевязочные материалы обладают выраженным противовоспалительным и антибактериальным эффектом, являются эффективными для лечения гнойно-некротических заболеваний мягких тканей. (Высокомолекулярные соединения, Физическая химия).
Эксперименты ставили на белых крысах - самцах массой 150-170 г. Первой опытной группе животных ежедневно внутрижелудочно вводили маврик (2,8 мг/кг) в течение 30 суток. Вторая опытная группа животных получала гелиотрин (5 мг кг) по схеме. Контрольной группе животных вводили стерильный физиологический раствор. Селезенку и мезентеральные лимфатические узлы исследовали с использованием морфометрических и электронно-микроскопических методов.
В динамике хронической интоксикации отмечалось супрессивное действие ксенобиотиков (гелиотрин и фозалон) на Т зависимые зоны органов иммуногенеза, которое проявляется в виде усиления деструктивных процессов при снижении пула пролиферирующих клеток.Выводы: хроническая интоксикация приводит к нарушениям процессов иммуногенеза в организме, одним из проявлений которых, является структурно функциональные изменения Т-зависимых зон периферических органов иммуннитета.
На основе разработанной методики синтеза получены двуядерные внутрикомплексномолекулярные соединения Zn (II) с витамином U и рядом α-аминокислот. Для комплексов установлен состав, изучены некоторые физико-химические свойства. Исследованием ИК и электронных спектров установлены способы координации и конфигурации комплексов.
Қазіргі қоғам оқушыға әлеуметтік экономикалық ортаның тұрақты өзгеріп тұратын жағдайында белсенді бейімделуге қабілетті, өмірлік мәселелерді шеше алатын «тұлға» ретінде барынша жоғары талаптар қояды.
Возросшая тенденция к росту заболеваний печени требует усиления изучения патогенеза печени и поиска эффективных гепатопротекторов, способных устранить патобиохимические изменения в гепатоцитах: усиление перекисного окисления липидов на фоне снижения активности ферментов антиоксидантной защиты и нарушения липидного состава мембран. Патология печени приводит к нарушению обмена липидов, ибо ей принадлежит ведущая роль в этом обмене. Нарушается синтез желчи, активируются гидролитические ферменты, снижается синтез фосфолипидов, нарушается переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте и всасывание продуктов распада жиров, а также жирорастворимых витаминов, в том числе антиоксиданта-витамина Е.
По состоянию на апрель 2021 года во всем мире было зарегистрировано более 140 миллионов подтвержденных случаев и более 3 миллионов случаев смерти от коронавирусной болезни 2019 (COVID-19). С ростом распространения болезни и продолжительными симптомами, которые теперь определяются как «длительный Covid», неуклонно растет осведомленность о влиянии COVID-19 на другие органы, кроме легких. SARS-CoV-2 представляет собой оболочечный вирус рибонуклеиновой кислоты (РНК) с шиповидным белком, который взаимодействует с первичным рецептором хозяина путем прикрепления к рецептору ангиотензинпревращающего фермента 2 (АСЕ2). Клетки, которые экспрессируют больше рецепторов АСЕ2, более уязвимы для SARS-CoV-2.9 АСЕ2 экспрессируется в различных системах органов, включая легочную ткань (особенно альвеолярные клетки типа II), нервную, сердечно - сосудистую и желудочно-кишечную системы, почки, эндотелий и печень, систем, которые экспрессируют АСЕ2, были проведены исследования для изучения потенциального воздействия SARS-CoV-2 на печень, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую и нервную системы, почки, и дыхательную систему.
Химические методы, которые сочетают в себе подходы неорганического, металлоорганического и органического синтеза, являются наиболее распространёнными способами получения наночастиц. Синтез наночастиц металлов с помощью химического восстановления из растворов их солей является наиболее простым в применении и не требует специальных условий и оборудования. Наиболее часто химическое восстановление реализуется в жидкой фазе, т.е. в водных и неводных средах. Широкое распространение метода связано с его простотой и доступностью.