Abstract

The possibility of creating polymers with fluorescence, derivatives of poly (3-aminopropene) (PAP) by alkylation of amino groups with aromatic or heterocyclic aldehydes by Leykart-Wallach reaction with own fluorescence was investigated. Synthesis of N-alkylated PAP derivatives was performed by sequential conversion: acrylamide → PAA (Mν = 100 kDa) → PAP → alkylated PAP. Due to the impossibility of using LiAlH4 to reduce the amide groups of polyacrylamide to amine due to the low solubility of PAA in the non-aqueous (diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.) solvents, the reduction of PAA by other reducing agents was optimized. It was found that the best conditions for the reduction of amide groups of PAA to amine - acetic acid - dioxane as a solvent and NaBH4 (suspended in anhydrous 1,4-dioxane) as a reducing agent. According to IR spectroscopy, the products obtained are copolymers of 3-aminopropene (the main amount of elementary units), acrylamide and acrylic acid. To modify the structure of the obtained polymer, the Leuckart-Wallach reaction was used, where the following aldehydes having luminescence were selected: pyrene-3-aldehyde, 2-hydroxy-1-naphthaldehyde, anthracene-9-carbaldehyde, and 3.5 phenyl-1-(4-formylphenyl)-2-pyrazoline. To obtain N-Ar/Het-methylene derivatives, a mixture of PAP, aldehyde and 98% formic acid was heated under harsh conditions (6 hours, glycerol bath), isolated and purified. The obtained modified samples of polymers are intensely fluorescent both in the solid state and in the form of solutions, which indicates the successful passage of the Leykart-Wallach reaction. Spectral characteristics were obtained for solutions in a mixed solvent – ethyl acetate – formic acid (9 : 1). For both the original aldehydes and the copolymers in the mixed solvent used, the spectral fluorescence curves lose their oscillatory structure, probably due to the specific effect of the mixed solvent on the phosphor molecules (for the original aldehydes) and the side methylamino-N-arylmethylene - […СН2-СН(СН2-NH-CH2-Ar)- …] and methylamino-N-getarylmethylene […-СН2-СН(СН2-NH-CH2-Het)-…] groups both in the ground and in the excited state, and for polymers of inhomogeneity of the medium with local polarity zones.

Highlights

  • Поли(3-аминопропен) (ПАП) или, чаще используемое, исторически сложившееся название, полиаллиламин (ПААм) – в отличие от ядовитого мономера, нетоксичный, механически достаточно прочный полимер волокнистой структуры, который применяется, например, в бумажной промышленности (для увеличения прочности бумаги), а также является ценным материалом для целого ряда биомедицинских применений.

  • Получение ПАП и его сополимеров определенной молекулярной массы, кроме традиционной полимеризации аллиламина, возможно путем полимеризации акриламида в среде апротонного растворителя (инициатор ‒ 2,2'-азобис(изобутиронитрил) или пероксид бензоила) [5] и последующего восстановления полиакриламида (ПАА) до ПАП.

  • Полученный ПАА по методике описанной в нашей работе [5] с молекулярной массой 100 кДа (определено вискозиметрически) использовали для дальнейших его превращений в ПАП: Схема 1.

Read more

Summary

Introduction

Поли(3-аминопропен) (ПАП) или, чаще используемое, исторически сложившееся название, полиаллиламин (ПААм) – в отличие от ядовитого мономера, нетоксичный, механически достаточно прочный полимер волокнистой структуры, который применяется, например, в бумажной промышленности (для увеличения прочности бумаги), а также является ценным материалом для целого ряда биомедицинских применений. Получение ПАП и его сополимеров определенной молекулярной массы, кроме традиционной полимеризации аллиламина, возможно путем полимеризации акриламида в среде апротонного растворителя (инициатор ‒ 2,2'-азобис(изобутиронитрил) или пероксид бензоила) [5] и последующего восстановления полиакриламида (ПАА) до ПАП. Полученный ПАА по методике описанной в нашей работе [5] с молекулярной массой 100 кДа (определено вискозиметрически) использовали для дальнейших его превращений в ПАП: Схема 1.

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call