Анотація до роботи:

Кондратов С.О. Хімічне модифікування поліметиленсечовини. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.06 – “Хімія високомолекулярних сполук”. Київський національний університет імені Тараса, Київ, 2003 р.

Виявлено загальні закономірності процесів поліконденсації з обривом ланцюга перетворень на ранніх стадіях. Розроблено математичну модель процесу, виявлено роль періоду індукції створення нової фази як кількісної характеристики кінетики процесу, розроблений і випробуваний новий метод оцінки молекулярно-масового розподілу полімерів у твердому стані. Теоретично обґрунтовано використання методу седиментації для вивчення кінетики створення твердої фази при поліконденсації , розроблено інтегральний метод оцінки розмірів частинок твердої фази при осадженні. Показано, що виявлені закономірності створення твердої фази носять загальний характер і виконуються при твердінні сечовино-формальдегідних смол.

Встановлено, що при взаємодії поліметиленсечовини з ароматичними амінокислотами в умовах кислотного каталізу відбувається утворення структурно-модифікованих поліметиленсечовин, що мають йонообмінні властивості. Зв’язування амінокислот перебігає за двома маршрутами – гомогенним та гетерогенним, що пов’язано з наявністю обмінних процесів в системі полиметиленсечовина-вода. Виявлено роль обмінних процесів, їх внесок у формування властивостей продуктів і характер кінетичних закономірностей, особливості проявів кислотного каталізу в гетерофазних реакціях.

Встановлено наявність у структурно-модифікованих поліметиленсечовин властивостей термостабілізаторів ПВХ. На основі вивчення закономірностей гетерофазніх процесів вперше розглянуті особливості термостабілізації полівінілхлориду, як процесу на границі фаз. Запропоновано та експериментально підтверджено “тонкошаровий” механізм стабілізації ПВХ за допомогою сполук ІІ групи, виявлено новий тип синергічного ефекту стабілізації, розроблено нові способи стабілізації.

На основі уявлень щодо механізмів каталізу та міжфазних взаємодій в гетерофазних олігомерних системах розроблено метод міжфазної активації тетрабутоксититану як каталізатору процесів безпосереднього ацилювання ароматичних амінів ароматичними карбоновими кислотами. Виявлено загальні закономірності протікання каталітичних процесів безпосереднього ацилювання, підібрано універсальні умови синтезу, що дозволяють одержувати ариліди ароматичних карбонових кислот та деякі гетероциклічні сполуки з високими виходами. Виявлено гальмування реакції гідроксильними сполуками. Запропоновано каталізатори на основі сполук фосфору, які є малочутливими до дії реагентів, що містять гідроксильні групи.

-31-

В результаті проведених досліджень розроблено методи синтезу нових похідних полиметиленсечовини, розроблено каталітичні методи синтезу арилідів ароматичних карбонових кислот, запропоновано нові засоби термостабілізації полівінілхлориду (нанесені та кольорові стабілізатори), розроблена ефективна стратегія підбору композицій сечовино-формальдегідних смол із заданим часом твердіння, запропоновано нові методи математичного оброблення результатів первинних кінетичних вимірювань.

Ключові слова: поліконденсація, поліметиленсечовина, кінетика, моделювання, термостабілізація ПВХ, пряме ацилювання, ариліди

1. На основі системного вивчення процесів одержання і хімічних перетворень поліметиленсечовини за допомогою препаративних, фізико-хімічних, кінетичних методів та імітаційного математичного моделювання виявлено загальні закономірності гетерофазних каталітичних хімічних реакцій нерозчинних олігомерів, розроблені методи описання їх кінетики, запропоновано методи синтезу нових похідних поліметиленсечовини. На основі розвинутих уявлень стосовно загальних закономірностей гетерофазних процесів у полімерних системах розроблено нові принципи стабілізації полівінілхлориду, створено нові полімерні каталітичні системи для проведення реакцій безпосереднього ацилювання ароматичних амінів ароматичними карбоновими кислотами.

2. З використанням комплексу фізико-хімічних і математичних методів виявлено загальні закономірності процесів поліконденсації з обривом ланцюга перетворень на ранніх стадіях. Розроблено математичну модель процесу, виявлено роль періоду індукції створення нової фази як кількісної характеристики кінетики процесу, розроблений і випробуваний новий метод оцінки молекулярно-масового розподілу полімерів у твердому стані. Теоретично обґрунтовано використання методу седиментації для вивчення кінетики створення твердої фази при поліконденсації , розроблено інтегральний метод оцінки розмірів частинок твердої фази при осадженні.

-27-

3. Показано, що виявлені закономірності створення твердої фази носять загальний характер і виконуються при твердінні сечовино-формальдегідних смол. На підставі цього розроблено і випробувано стратегію створення композицій сечовино-формальдегідних смол з заданим часом твердіння.

4. Вперше встановлено, що при взаємодії поліметиленсечовини з ароматичними амінокислотами в умовах кислотного каталізу відбувається утворення структурно-модифікованих поліметиленсечовин, що мають йонообмінні властивості. Показано, що зв’язування амінокислот перебігає за двома маршрутами – гомогенним та гетерогенним, що пов’язано з наявністю обмінних процесів в системі полиметиленсечовина-вода.

5. На основі кінетичних досліджень з використанням фізико-хімічних методів, математичних методів оброблення кінетичних вимірювань, математичного моделювання вперше виявлено загальні закономірності гетерофазних каталітичних реакцій нуклеофільного заміщення в ряду заміщених сечовини. Виявлено роль обмінних процесів, їх внесок у формування властивостей продуктів і характер кінетичних закономірностей, особливості проявів кислотного каталізу в гетерофазних реакціях.

6. Вперше виявлено наявність у структурно-модифікованих поліметиленсечовин властивостей термостабілізаторів ПВХ. На основі вивчення закономірностей гетерофазних процесів вперше розглянуті особливості термостабілізації полівінілхлориду як процесу на границі фаз. Запропоновано та експериментально підтверджено “тонкошаровий” механізм стабілізації ПВХ за допомогою сполук ІІ групи, виявлено новий тип синергічного ефекту стабілізації, розроблено нові способи стабілізації.

7. На основі уявлень щодо механізмів каталізу та міжфазних взаємодій в гетерофазних олігомерних системах розроблено метод міжфазної активації тетрабутоксититану як каталізатору процесів безпосереднього ацилювання ароматичних амінів ароматичними карбоновими кислотами.

8. Вперше виявлено загальні закономірності протікання каталітичних процесів безпосереднього ацилювання, підібрано універсальні умови синтезу, що дозволяють одержувати ариліди ароматичних карбонових кислот та деякі гетероциклічні сполуки з високими виходами. Виявлено гальмування реакції гідроксильними сполуками. Запропоновано каталізатори на основі сполук фосфору, які є малочутливими до дії реагентів, що містять гідроксильні групи.

9. В результаті проведених досліджень розроблено методи синтезу нових похідних полиметиленсечовини, розроблено каталітичні методи синтезу арилідів ароматичних карбонових кислот, запропоновано нові засоби термостабілізації полівінілхлориду (нанесені та кольорові стабілізатори), розроблена ефективна стратегія підбору композицій сечовино-формальдегідних смол із заданим часом твердіння, запропоновано нові методи математичного оброблення результатів первинних кінетичних вимірювань.

-28-

Публікації автора:

1. Кондратов С.А. Математическое моделирование поликонденсации с обрывом полимерной цепи //Высокомол. Соед., сер. Б. 2002. – Т.44, № 4 – С.703-707.

2. Кондратов С.А. Кинетика взаимодействия полиметиленмочевины с дисперсионной средой. //Ж. Физ. Химии, 2002.– Т.76, №3. – С. 433-436.

3. Кондратов С.О. Про стратегію підбору композицій сечовино - формальдегідних смол з заданим часом твердіння//Хім. Промисл. Украіни, 2002 – №1. – С. 30-31.

4. Кондратов С.О. Нові підходи до стабілізації полівінілхлориду // Хім. Промисл. України, 1998. - №3, с. 44-48.

5. Кондратов С.А. Моделирование кинетики образования твердой фазы при поликонденсации//Ж. прикл. Химии, 1999.- Т.72,№ 10. – С. 1715-1719.

6. Кондратов С.А. Расчет начальных скоростей химических реакций путем кусочно-полиномиальной аппроксимации кинетических кривых//Изв. вузов. Химия и химич. технология, 1998. – Т.41, № 4 – С.101-104.

7. Кондратов С.А. Цветные термостабилизаторы поливинилхлорида //Ж. прикл. химии, 1998. – Т.71, № 6 – С. 1052-1053.

8. Кондратов С.А. Кусочно-полиномиальная аппроксимация зависимостей методом наименьших квадратов // Ж. прикл. химии - 1989. Т. 62, N 1. - С. 88-93.

9. Кондратов С.А., Козловский В.В.Замащиков В.В.,Маслош В.З. Взаимодействие полиметиленмочевины с антраниловой кислотой //Укр. хим. журнал, 1996. - Т.62, №.7. - С.67-70

10. Кондратов С.А., Фомичева О.В., Маслош В.З. Расчет констант скоростей и порядков реакций интегральным методом //Ж. прикл. химии. - 1990. - Т. 63, N 7. - С. 1512-1517.

11. Кондратов С.А., Ульяновский Ф.Е., Козловский В.В., Маслош В.З. Влияние формальдегида на скорость размыкания цикла гексагидро-2Н-азепин-2-она при щелочном гидролизе.// Ж. орг. химии. 1994. - Т.30, N 2.- С.317

12. Кондратов С.А., Козловский В.В., Замащиков В.В., Маслош В.З. Об эффективности бариевых и кальциевых термостабилизаторов поливинилхлорида //Ж. прикл. химии. 1993. - Т. 66, N 7. - С.1599-1602.

13. Кондратов С.А., Козловский В.В., Замащиков В.В., Тихонов В.Н., Маслош В.З. Получение термостабилизаторов поливинилхлорида на основе полиметиленмочевины и аминокислот // Ж. прикл. химии.-1996. - Т. 69, N 1. - C. . 132-134

14. Кондратов С.А., Козловский В.В., Замащиков В.В., Маслош В.З. Реакционная способность полиметиленмочевины. Кинетика взаимодействия полиме-

-29-

тиленмочевины с антраниловой кислотой // Ж. прикл. химии. - 1995.- Т. 68, N 4. - C. 684-687

15. Кондратов С.А., Маслош В.З. Статистическое моделирование взаимодействия полиметиленмочевины с аминокислотами. // Ж. прикл. химии. - 1995.- Т. 68, N 10.- C. 1713-1717

16. Кондратов С.А., Маслош В.З. Новый тип синергического эффекта при стабилизации поливинилхлорида //Ж. прикл. химии. - 1996 - Т. 69, N 3. - с. 521

17. Кондратов С.А., Носач В.А. Приближенное представление равновесных составов пар-жидкость для бинарных смесей //Изв. вузов. Химия и химич. технология. - 1995.- Т.38,N 3. - С. 49-53

18. Штейнберг Л.Я., Кондратов С.А., Шейн С.М., Бойко В.Д. Каталитический метод получения 2-арилбензимидазолов//Ж. орг. химии.-1986.- Т.22, N 11.- С.2466-2467.

19. Штейнберг Л.Я., Кондратов С.А., Шейн С.М. Металлокомплексный катализ при ацилировании анилина замещенными бензойными кислотами// Ж. орг. химии. - 1988.- Т.24, N 9. - С. 1968-1972.

20. Штейнберг Л.Я., Кондратов С.А., Шейн С.М. Катализ тетрабутоксититаном в реакции замещенных анилинов с бензойной кислотой//Ж. орг. химии. - 1989. - Т.25, N 9. - С. 1945-194.

21. Штейнберг Л.Я., Бойко В.Д., Кондратов С.А., Шейн С.М., Штейнберг Я.Б. Катализ соединениями фосфора в реакции бензойной кислоты с анилином. // Ж. орг. химии. - 1992.- Т.28, N 5. – С. 1034-1038

22. Кондратов С.А., Штейнберг Л.Я., Шейн С.М. Каталитический синтез анилида 2,3-оксинафтойной кислоты //Ж. орг. химии - 1993.-Т.29, N 9.- С.1914-1915.

23. Кондратов С.А., Штейнберг Л.Я., Шейн С.М., Удовиченко Л.В., Бойко В.Д. Каталитический аминолиз 2,3-оксинафтойной кислоты.//Ж. орг.химии. - 1994. - Т.30, N 2. – С. 284-285.

24. Штейнберг Л.Я., Кондратов С.А., Шейн С.М., Мищенко С.Е., Долмат В.М., Диброва В.М. Вода как регулятор каталитической активности тетрабутоксититана в амидообразовании // Кинетика и катализ, 1999. – Т.39, № 4. – С. 511-515.

25 . Пат. 10854 Україна, МКИ С08К 3/18. Спосіб одержання термостабілізатора полівнінлхлориду: Пат. 10854 Україна, МКИ С08К 3/18/ С.О.Кондратов, О.М.Дудка, В.В.Козловський, В.В.Замащіков, В.З.Маслош (Україна); АТ “Порошкова хімія”. - № 93007480; Заявлено 01.12.93; Опубл. 25.12.96; бюл ; 4 – 3 с.

26. Способ получения арилидов 2-окси-3-нафтойной кислоты: А.С.1810331 СССР, МКИ С-7С 235/66/ В.Д.Бойко, Л.Я.Штейнберг, С.М.Шейн, С.А.Кондратов, Б.В.Салов, К.А.Боченкова, Г.Н.Сахарова (СССР). - № 4835239/04; Заявл. 03.05.90; Опубл. 23.04.03, бюл. № 15.