Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Красиков Валерий Дмитриевич

Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами
<
Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Красиков Валерий Дмитриевич. Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами : дис. ... д-ра хим. наук : 05.11.11 СПб., 2006 298 с. РГБ ОД, 71:06-2/71

Содержание к диссертации

Введение

2. Литературный обзор 13

2.1. Хроматографические методы исследования сополимеров 13

2.1.1. Особенности эксклюзионной жидкостной хроматографии полимеров 13

2.1.2. Универсальная калибровочная зависимость в эксклюзионной жидкостной хроматографии 15

2.1.3. Структура макромолекул блок-сополимеров в разбавленных растворах 19

2.1.4. Исследование сополимеров методами жидкостной хроматографии 32

2.2. Планарная хроматография аминокислот 39

2.2.1. Выбор хроматографического метода для разделения аминокислот.... 39

2.2.2. Выбор условий для разделения аминокислот в тонких слоях силикагеля 44

2.2.3. Окрашивание хроматограмм 50

2.2.4. Количественная обработка результатов методом денситометрии 53

2.2.5. Валидация хроматографческих методов анализа 56

3. Приборно-методический комплекс для высокоэффективной жидкостной хроматографии 61

3.1. Хроматографический комплекс для высокоэффективной жидкостной хроматографии 61

3.1.1. Высокоэффективные хроматографические колонки для ВЭЖХ синтетических и природных полимеров. Колонки высокого давления для ВЭЖХ 70

3.1.2. Упаковка хроматографических колонок ...74

3.1.3. Оценка эффективности хроматографических колонок 76

3.1.4. Хроматографические сорбенты для ВЭЖХ сополимеров 77

3.1.4.1. Выбор сорбента для ВЭЖХ сополимеров 77

3.1.4.2. Кремнеземные сорбенты для ВЭЖХ на основе макропористых стекол 78

3.1.4.3. Размол и фракционирование кремнеземных сорбентов 80

3.1.4.4. Кремнеземный сорбент для ВЭЖХ с линейной молекулярно-массовой зависимостью 86

3.1.4.5. Микросферический силикагель с большим объемом пор 92

3.1.4.6. Повышение гидролитической стабильности кремнеземных сорбентов 113

3.1.5. Хроматографические колонки для ВЭЖХ синтетических

полимеров и биополимеров на основе МПС 119

3.1.6. Полимерные стандарты для ВЭЖХ 123

3.1.7. Пиролитическая газовая хроматография 127

3.1.8. Озонолиз непредельных органических соединений в блок-сополимерах 128

3.2. Приборно-методический комплекс для высокоэффективной

тонкослойной хроматографии 132

3.2.1. Хроматографический комплекс для количественной тонкослойной хроматографии (ТСХ) 132

3.2.2. Выбор оптимальных условий проведения ТСХ-анализа

с последующим количественным определением методом

денситометрии 141

3.2.3. Анализ погрешностей в планарной хроматографии

(денситометрия и видеоденситометрия) 147

4. Анализ молекулярной неоднородности блок-сополимеров с помощью эксклюзионной жидкостной хроматографии (ЭЖХ) 152

4.1. Расчет молекулярно-массового распределения (ММР) блок-сополимеров с помощью эксклюзионной жидкостной хроматографии 152

4.2. К вопросу о погрешностях определения ММР блок-сополимеров с помощью ЭЖХ 156

4.3. Определение ММР и функции распределения состава но молекулярной массе (РСМ) блок-сополимеров сочетанием

методов ЭЖХ, ПГХ и ТСХ 167

4.4. Определение ММР и функции РСМ блок-сополимеров

методом двухдетекторной ЭЖХ 170

4.5. Исследование блок-сополимеров стирола и бутадиена

методами ВЭЖХ и озонолиза 175

4.6. Применение двухдетекторной ВЭЖХ для исследования

молекулярных, композиционных и архитектурных

параметров блок-сополимеров 182

4.7. Применение ВЭЖХ к исследованию мультиблочных сополимеров бутадиен-стирол, полученные анионной сополимеризацией в присутствии сильных электроннодонорв 195

4.8. Особенности эксклюзионной жидкостной хроматографии промышленных полимеров и сополимеров 200

5. Высокоэффективная эксклюзионная жидкостная

хроматография полиамидокислот 209

5.1. Особенности гидродинамического поведения полиамидокислот в разбавленных растворах 210

5.2. Влияние микропримесей в мономерах на молекулярные характеристики полиамидокислот 215

5.3. Исследование процессов синтеза и старения полиамидокислоты в условиях неэквивалентности функциональных групп 219

6. Планарная хроматография 223

6.1. Планарная хроматография сложных полимерных систем 223

6.2. Прямое разделение многокомпонентных смесей аминокислот сочетанием вариантов двумерной и одномерной тонкослойной хроматографии (ТСХ) 225

6.3. Анализ аминокислот в биологических жидкостях 228

6.4. Изучение применимости метода ТСХ для количественного определения аминокислот в культуральных жидкостях промышленных штаммов-продуцентов 230

6.5. Анализ аминокислот в культуральных жидкостях 233

6.5 Л. Анализ оксиаминокислот серина, гомосерина и треонина,

а также сопутствующих им в КЖ аминокислот.

Выбор условий разделения и количественное определение

серина и сопутствующих ему аминокислот в КЖ

штамма-продуцента серина 233

6.5.2. Анализ гомосерина и сопутствующих аминокислот в КЖ штамма-продуцента гомосерина 237

6.5.3. Количественное определение треонина и сопутствующих

ему в КЖ аминокислот 241

6.5.4. Количественное определение ароматических аминокислот-

триптофана и фенилаланина в образцах КЖ 243

6.5.4.1. Разработка методов количественного определения триптофана 243

6.5.4.2. Анализ фенилаланина в культуральных жидкостях ...247

6.5.5. Анализ основных аминокислот - лизина, аргинина и

орнитина в промышленных образцах КЖ 250

6.5.5.1. Применение методов хроматоденситометрии и ВЭЖХ для

определения содержания лизина в КЖ 250

6.5.6. Количественное определение аргинина, орнитина и с опутствующих им аминокислот в КЖ штамма-продуцента аргинина 251

6.5.7. Количественное определение неполярных аминокислот -валина и лейцина в КЖ штамма-продуцента валина 254

6.5.7.1. Анализ валина и сопутствующих ему в КЖ

аминокислот 254

6.5.7.2. Количественный анализ лейцина и сопутствующих ему

соединений КЖ штамма-продуцента лейцина 257

6.5.8. Основания Шиффа - один из возможных источников

потерь при биосинтезе промышленных аминокислот 264

6.5.9. Анализ отходов производства аминокислот. 265

7 Выводы 267

8.Литература 269

Введение к работе

Актуальность. Хроматография является одним из наиболее эффективных, высокочувствительных методов анализа как высокомолекулярных, так и низкомолекулярных соединений. Последние годы характеризуются бурным развитием приборно-методического комплекса для жидкостной хроматографии (ЖХ). В настоящее время достаточно хорошо известны основные принципы создания оборудования и приборов, позволяющих проводить разделения сложных смесей синтетических и природных соединений методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Тем не менее, разработка некоторых отдельных узлов для жидкостных хроматографов высокого давления и их оптимизация является до сих пор актуальной задачей отечественного приборостроения. Особое место в разработке методов ВЭЖХ занимают хроматографические сорбенты и колонки. Развитие способов синтеза, размола и фракционирования различных видов сорбентов, их модификация, а также создание отечественных высокоэффективных хроматографических колонок является актуальной задачей отечественного приборостроения и расширения методических возможностей ЖХ.

Разработка приборно-методического комплекса для ВЭЖХ идет по пути развития не только колоночной, но и планарной (тонкослойной — ТСХ) хроматографии. Создание инструментальной высокоэффективной количественной ТСХ входит в число важнейших задач развития современных хроматографических методов.

Значительная часть работы посвящена разработке модели, позволяющей создать новые подходы к применению колоночной эксклюзионной (гель-проникающей) и планарной (эксклюзионной и адсорбционной) хроматографии сложных полимерных систем, прежде всего — сополимеров. В настоящее время эксклюзионная жидкостная хроматография (ЭЖХ) является одним из основных методов определения молекулярных характеристик синтетических и природных полимеров и их фрагментов. Метод ЭЖХ позволяет фракционировать макромолекулы в соответствии с их размерами (молекулярными массами). Теоретические основы метода и принципы его практического применения для линейных гибкоцепных полимеров (традиционные объекты) хорошо известны. Поэтому, в настоящее время ЭЖХ, войдя в число классических методов исследований макромолекул таких, как оптические и гидродинамические методы, широко используется для определения молекулярно-массовых распределений (ММР) и средшіх молекулярных масс (СММ) гомополимеров. Однако наиболее интересной и трудноразрешимой проблемой является развитие теории и практики ЖХ в применении к таким сложным (нетрадищюнным) полимерным объектам, как сополимеры и полиэлектролиты. Представляется, что такие задачи могут быть решены на основе создания адекватной модели анализа сложных полимерных систем разлігчньїми разновидностями метода ЖХ, учитывающей специфические особенности изучаемых объектов. Исследования в этой области входит в число задач настоящей работы.

В последнее десятилетие значительно повысился уровень технического оснащения и развития химической, фармацевтической и медицинской промышленности, что привело не только к повышению требований к метрологическим характеристикам приборов, но и стандартизации и валидации методик анализа. Развитие широко используемого в этих областях метода планарной хроматографии проводилось как при разработке высокоэффективной ТСХ синтетических полимеров и их фрагментов, так и природных и синтетических низкомолекулярных компонентов белков — аминокислот (АК)*. Кроме того, внедрение валидных методов ТСХ-анализа в практику крупнотоннажного микробиологического синтеза АК является важнейшей задачей современной биотехнологии.

Цель работы заключалась в разработке приборно-методалогического комплекса для анализа синтетических и природных соединений методами высокоэффективной жидкостной колоночной, тонкослойной и газовой хроматографии и применении его для анализа синтетических высокомолекулярных соединений (сополимеров, полиэлектролитов и их фрагментов), биополимеров и полученных микробиологическим синтезом белковых АК.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

оптимизировать отечественные жидкостные хроматографы высокого давления для реализации высокоэффективного механизма разделения;

разработать новые типы колонок и сорбентов на основе МПС с линейной молекулярно-массовой калибровочной зависимостью для ВЭЖХ и микросферических сорбентов с большим объемом пор;

разработать новые способы размола и фракционирования сорбентов на основе кремнеземов (силикагелей и МПС) с целью максимального повышения выхода фракций, удовлетворяющих требованиям ВЭЖХ;

разработать методы получения узкодисперсных по ММР стандартов для эксклюзионной жидкостной хроматографии;

сконструировать и создать оборудование и приборы для инструментальной высокоэффективной количественной ТСХ (планарной хроматографии);

в соответствии с правилами валидации разработать условия разделения и количественного определения промышленных АК методом ТСХ и определить метрологические характеристики разработанных методик.

С помощью разработанного приборного комплекса установить закономерности влияния химической и композиционной структуры блок-сополимеров (БС) на их гидродинамическое поведение в разбавленных растворах и разработать методы определения их молекулярных характеристик комплексными хроматографическими методами; разработать метод высокоэффективной ЭЖХ полиамидокислот (ПАК); разработать варианты одно- и двумерной планарной хроматографии (ПХ) незаменимых аминокислот; использовать разработанные методы для количественного анализа продуктов биосинтеза свободных аминокислот в культуральных жидкостях (КЖ) промышленных штаммов-продуцентов. ' Здесь и далее имеется в виду АК, имеющие Ь-шнфгаурацию

Научная новизна. Создан приборно-методологический комплекс для высокоэффективной жидкостной колоночной и тонкослойной хроматографии сложных полимеров и их фрагментов, включающий в себя:

оптимизированные жидкостные хроматографы высокого давления; аналитические и препаративные хроматографические колонки (в том числе, аксиального сжатия) и предколонки для ВЭЖХ; новые методы размола кремнеземных сорбентов; хроматографические колонки с линейной молекулярно-массовой калибровочной зависимостью на основе макропористых стекол для эксклюзионной хроматографии полимеров; узкодисперсные полистирольные стандарты; сферические силикатные сорбенты с большим (до 2 см3/г) объемом пор; способы повышения гидролитической стойкости кремнеземов и способы их модификации;

оборудование и приборы для высокоэффективной коліічественной ТСХ с установлением метрологических характеристик методик проведения количественных измерений с помощью ТСХ.

Предложен способ определения молекулярно-массового распределения блок-сополимеров с учетом гетерогенности их состава. На основе предложенной модели разработаны методы анализа молекулярных параметров — СММ, ММР и распределения состава по молекулярной массе (РСМ) блок-сополимеров методами мультидетекторной ЭЖХ и ТСХ; ЭЖХ-ТСХ и гагоолитической газовой хроматографии (ПГХ); ЭЖХ-ТСХ и озонолиза.

На основе данных ВЭЖХ выявлены основные особенности анионной лїггий-органической сополимеризации двух-, трех- и мультиблочных сополимеров и ряд относительной активности "живущих" анионных цепей в неполярных растворителях; особенности взаимодействия "долгоживущих" активных центров в катионной виниловой полимеризации.

Разработаны методы высокоэффективной эксклюзионной хроматографии полиамидокислот и обращенно-фазовой градиентной ЖХ для определения чистоты их мономеров; изучено влияние чистоты исходных мономеров на молекулярные характеристики полиамидокислот.

Разработаны ТСХ-методы прямого разделения многокомпонентных смесей (>20) свободных аминокислот,, в том числе, и получаемых отечественной микробиолопгческой промышленностью, а также побочных продуктов, образующихся в процессе их биосинтеза.

Практическая значимость. Создано промышленное производство разработанного приборного комплекса для планарной хроматографии, позволяющего резко расширить практические возможности этого метода и способствовать его широкому внедрению в практику научно-исследовательских, экспертных и заводских лабораторий.

Разработаны методы одно- и двумерной планарной хроматографии свободных аминокислот. Создан экспресс-метод диагностики наследственных заболеваний обмена человека (фенилкетонурии и др. аминоацидурий) с помощью планарной хроматографии. Эти методы количественной ТСХ применены для анализа конечных и промежуточных продуктов крупнотоннажного микробиологического синтеза промышленных

аминокислот; установлены основные параметры, позволяющие регулировать процессы биосинтеза аминокислот.

Разработано и выпускается хроматографическое оборудование для ВЭЖХ: клапанные коробки с лейкосапфировыми плунжерами и клапанными парами для аналитических и препаративных насосов высокого давления; аналитические и препаративные краны-дозаторы для ВЭЖХ, рефрактометрические и фотометрические детекторы с проточными кварцевыми кюветами; хроматографические аналитические и препаративные (в т.ч. аксиального сжатия) колонки (в т.ч. из бислойных титан-щгркониевых коррозионностойких сплавов); фильтры из пористого титана (in-line/off-line); капилляры и другие аксессуары.

Впервые разработан способ размола кремнеземов методом электрогидравлического удара, позволивший получать максимальное (до 70%) количество целевых фракций сорбента без изменения объема пор для ВЭЖХ.

Впервые созданы сорбенты на основе МПС с линейной молекулярно-массовой калибровочной зависимостью для эксклюзионной ВЭЖХ. Разработаны новые типы сферических сорбентов с большим (до 2 см3/г) объемом пор с повышенной гидролитической стойкостью.

Разработанные методы ВЭЖХ для получения молекулярных характеристик сложныхполимерныхобъектовдаютвозможностьрегулироватьреологические и физико-химические параметры в крупнотоннажных производствах ряда продуктов органического синтеза (в частности, таких эластомеров, как различные виды резин на основе полистирол-полибутадиеновых (ПС-ПБ) каучуков и полипиромеллитимида — важнейшего термостойкого высокопрочного электроизоляционного полимера).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методологические и аппаратурные основы использования комплексных
хроматографических методов анализа сложных полимерных объектов и их
фрагментов.

2. Приборно-методический комплекс для анализа природных и
синтетических полимеров и их фрагментов методом высокоэффективной
жидкостной и планарной хроматографии, включающий: способы размола
кремнеземных сорбентов методом электрогидравлического удара;
узкодисперсные стандарты для эксклюзионной жидкостной хроматографии;
сорбенты и хроматографичекие колонки с линейной молекулярно-массовой
калибровочной зависимостью; сферические сорбенты с большим объемом
пор и повышенной гидролитической стойкостью; приборы и оборудование
для планарной хроматографии — высокоэффективной количественной,
инструментальной ТСХ.

3. Методы расчета молекулярных характеристик блок-сополимеров с
учетом гетерогенности их состава по данным жидкостной хроматографии
и сопутствующих методов, основанные на модели, устанавливающей связь
гидродинамических объемов сополимеров с гидродинамическими объемами
составляющих их гомополимеров.

4.Результаты исследования молекулярных и композиционных характеристик блок-сополимеров, позволившие оптимизировать условия синтеза гомополимеров и БС заданной "архитектуры" методами анионной, катионной и радикальной сополимеризации.

5. Методы анализа молекулярных характеристик полиамидокислот и их
фрагментов, в том числе, влияние чистоты исходных мономеров для синтеза
ПАК на эти характеристики.

6. Методы анализа свободных белковых аминокислот в режиме одномерной
и двумерной планарной хроматографии. Результаты разработки методов
аналитического контроля незаменимых аминокислот, полученных в процессе
промышленного микробиологического синтеза.

Апробация работы. Результаты работы представлены на 24 Всесоюзных, Российских и Международных конференциях и симпозиумах. Основное содержание работы опубликовано в 93 печатных работах, из них в 33 статьях в отечественных и зарубежных изданиях, 55 расширенных тезисах конференций и симпозиумов, 4 авторских свидетельствах и патентах, 1 монографии.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на JZ&Jts страницах, содержит fcy таблиц, у37 рисунков; список литературы наименовании.

Универсальная калибровочная зависимость в эксклюзионной жидкостной хроматографии

Одной из основных задач хроматографии полимеров является получение молекулярно-массовых характеристик анализируемых образцов. Для этого необходимо установить связь параметров удерживания VR с молекулярной массой элюируемых макромолекул. С этой целью каждая хроматографическая система калибруется с помощью хорошо охарактеризованных полимерных стандартов [22,27,71]. Фракции исследуемого полимера с полидисперсностью MjMn l,l является идеальными калибровочными стандартами для ЭЖХ. Однако получение таких стандартов в широком диапазоне ММ возможно только для ограниченного числа полимеров [72]. Еще более сложной задачей является создание стандартов для сополимеров, когда необходимо учитывать полидисперсность не только по ММ, но и по их составу [21].

Открытие Бенуа с сотр. [25] универсальной калибровочной зависимости (УКЗ) для полимеров в ЭЖХ существенно упростило проблему калибровки. Авторы предложили [25,72] в качестве единой калибровочной зависимости использовать зависимость VR ОТ произведения молекулярной массы М на характеристическую вязкость [ rj\ полимера (уравнение 1.2), пропорционального гидродинамическому объему макромолекул Vh. Также Бенуа с сотр. [47,73] доказали, что УКЗ справедлива и для сополимеров. Впоследствии существование УКЗ было подтверждено в большом количестве экспериментальных работ [71,72,74-80]. Определенную популярность в семидесятых годах получили и другие способы калибровки хроматографической системы. Например, Докинсом [78] было предложено использовать для калибровки иевозмущенные размеры между концами цепи (R0), которые можно вычислить из опубликованных ранее данных параметра гибкости цепи А2= (RQ/M) или путем непосредственных оценок (R0), полученных на основании данных по измерению вязкости в 0-растворителе. Однако уже в ранних работах, посвященных сравнению этих двух методов, было показано [81], что метод Бенуа имеет определенные преимущества. Впоследствии, по мере экспериментального и теоретического развития метода ЭЖХ, этот вывод был еще более детально подтвержден. Так, справедливость предположения Бенуа подтверждается равновесными теориями ЭЖХ, предсказывающими, что поведение всех полимеров может представляться универсальным параметром размера Rs (M-[t}])!/3, от которого зависят происходящие с макромолекулярной энтропийные изменения при межфазном переходе поровое пространство сорбента -жидкость (в условиях отсутствия зависимости от молекулярной структуры и качества растворителя) [21,22,72].

Следует отметить, что в ряде экспериментальных работ наблюдали отклонения от принципа УКЗ [72,74-76], в частности, когда опыты проводились в разных условиях с полимерами, отличающимися по термодинамической совместимости с матрицей сорбента, различной степени сольватации растворителя, различной набухаемости гелей в этих условиях и, наконец, разной величиной слабого адсорбционного взаимодействия макромолекул с сорбентом.

Причины существования УКЗ, важность произведения M-[rj], как универсального параметра для макромолекул, анализируемых с помощью ЭЖХ, подробно рассмотрены в монографии Б. Г. Беленького и Л. 3. Виленчика [22]. По аналогии с рассуждениями других авторов [16,56,83-87], они исходили из известного факта существования определенной зависимости между произведением характеристической вязкости гибкоцепной макромолекулы, имеющей форму клубка, на ее молекулярную массу и объемом некоторой эквивалентной гидродинамической сферы F .

Хроматографический комплекс для высокоэффективной жидкостной хроматографии

В данном разделе кратко рассмотрены некоторые технические параметры приборного хроматографического комплекса, способные существенно влиять на весь процесс высокоэффективной жидкостной хроматографии природных и синтетических полимеров и их фрагментов. Приборно-методические комплексы охватывают два вида ЖХ - колоночную ВЭЖХ и инструментальную, количественную, высокоэффективную ТСХ. В основу приборно-методологического хроматографического комплекса для ВЭЖХ положены отечественные серийные аналитические жидкостные хроматографы. Проведена модернизация или разработаны отдельные узлы хроматографа: клапанные коробки высокого давления, краны-дозаторы (переключатели), фильтрующие титановые in-line/off-line элементы из пористого титана; рефрактометрические и фотометрические детекторы, хроматографические (в том числе бислойные) колонки, колонки аксиального сжатия, гидравлические коммуникации из нержавеющей стали, титана и титан-циркония, титановые устройства высокого давления для программированного градиентного смешивания элюентов.

Решены проблемы создания высокоэффективных хроматографических колонок, в том числе вопросы размола, фракционирования и модификации кремнеземных сорбентов, создания сорбентов с линейной молекулярно-массовой калибровочной зависимости и сферических сорбентов с большим объемом пор, в том числе с повышенной гидролитической стойкостью, а также упаковки хроматографических колонок и некоторые вопросы разработки калибровочных стандартов для ЭЖХ полимеров. Кроме того, в данной главе кратко описаны дополнительные экспериментальные методы, используемые при анализе сополимеров с помощью ЭЖХ: пиролитическая газовая хроматография, осмометрия, вискозиметрия и озонолиз.

Расчет молекулярно-массового распределения (ММР) блок-сополимеров с помощью эксклюзионной жидкостной хроматографии

В 0-растворителе, как было показано в 2.1.3 первой главы, средний статистический размер макромолекул блок-сополимера (в предположении сегрегированной гауссовой конформации макромолекулы сополимера) является суперпозицией размеров макромолекул соответствующих компонентов (формулы 1.24 и 1.25), Таким образом, уравнение (1.24) можно обобщить в виде: где индекс і относится к какой-либо группе элементарных звеньев, составляющих сегменты данного сополимера. В бинарных сополимерах следует ожидать три вида сегментов (i = 3). А именно, два вида химически однородных гомосегментов (соответствующих двум гомополимерам, входящим в данный сополимер) и область гетеросегментов, образующихся на месте стыковки двух гомополимеров. Наличие определенного числа гетеросегментов может сказаться на общих размерах сополимерной цепи в термодинамически хорошем растворителе. Особенно этот эффект будет проявляться для статистических сополимеров и может проявиться у мультиблочных (і 10) сополимеров, когда наличие гетеросегментов не только изменяет равновесную гибкость цепи и ограничивает внутримолекулярное вращение ее сегментов, но и вносит определенный вклад во взаимодействия дальнего порядка. Однако для нашедших наиболее широкое практическое применение блок-сополимеров, состоящих из двух или трех блоков, гетеросегментами, число которых в данном случае крайне незначительно, можно пренебречь.

Планарная хроматография сложных полимерных систем

Благодаря основополагающим работам Б. Г. Беленького и Э. С. Ганкиной [18,458] и Инагаки с сотр. [10,45], тонкослойная хроматография (ТСХ) в настоящее время успешно применяется для различного анализа гомополимеров и сополимеров [20-22]. В данной работе ТСХ использовалось для определения примесей гомополимеров в блок-сополимерах и определения функции РСМ. Были применены методики анализа и ТСХ-пластинки, разработанные ИВС РАН.

После проведения ТСХ пластинку проявляли и исследовали методом хромато денситометр ии, полученные хроматограммы фотографировали контактным способом на рефлексной бумаге. Основные рабочие параметры ТСХ и способы детектирования, примененные нами для исследованных блок-сополимеров, приведены в табл. 47. [367,368].

Блок-сополимер Компонент Хромата графическая система для отделения го мололи мер а

Для исследования сополимеров со сложной молекулярной и композиционной неоднородностью применяли ВЭЖХ-методы ортогонального (перекрестного) фракционирования как способом on-line (мультидетекторная ЖХ с использованием различных типов колонок), так и методами off-line (сочетание ЖХ, ТСХ, ПГХ, а также сочетание хроматографических (ЭЖХ) и нехроматографических (озонолиз) методов). Наиболее удобной для этих целей оказалась высокоэффективная ТСХ, т. к. она позволила провести как первичную диагностику (показать, является ли исследуемый образец смесью гомополимеров или сополимером), так и определять гетерогенность по ММ и составу (например, рис.133).

Похожие диссертации на Аппаратурно-методологические аспекты анализа сложных полимерных объектов и их фрагментов комплексными хроматографическими методами