| Περίληψη |
Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας ήταν η σύνθεση αστεροειδών πολυμερών, τα οποία θα είναι ικανά να υποστούν διάσπαση μετά την εφαρμογή κάποιου εξωτερικού παράγοντα. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε σύνθεση μέσω όξινα καταλυώμενης αντίδρασης συμπύκνωσης δύο διαφορετικών μορίων με την ικανότητα να δράσουν ως διασταυρωτές, τα οποία έχουν ως βάση τον ακεταλικό δεσμό για να αποδώσουν τις επιθυμητές ιδιότητες στο τελικό πολυμερές, καθώς και διπλούς δεσμούς στα άκρα τους ώστε να μπορούν να λειτουργήσουν ως διασταυρωτές. Και οι δύο διασταυρωτές απαλλάχθηκαν από ακαθαρσίες και τυχόν υλικά που δεν καταναλώθηκαν κατά τη διάρκεια της αντίδρασης για την σύνθεσή τους με διέλευσή τους από στήλη χρωματογραφίας και στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ο χαρακτηρισμός τους με τη βοήθεια φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού. Οι διασταυρωτές αυτοί χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για τη σύνθεση αστεροειδών πολυμερών, στα οποία αποτελούν τον πυρήνα, μέσω συμπολυμερισμού τους με συγκεκριμένα μονομερή, τα οποία είναι αυτά που υπόκεινται πρώτα πολυμερισμό και σχηματίζουν τα άκρα του αστέρα. Η μέθοδος πολυμερισμού που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο πολυμερισμός μεταφοράς ομάδας (GTP) και τα μονομερή που χρησιμοποιήθηκαν για την σύνθεση των άκρων του αστεριού είναι ο μεθακρυλικός μεθυλεστέρας (methyl methacrylate, MMA) και ο μεθακρυλικός (2-διμέθυλοαμινο)αιθυλεστέρας (2-(dimethylamino)ethyl methacrylate, DMAEMA) με διαφορετική διάταξη. Για τον κάθε διασταυρωτή συντέθηκαν δύο αστεροειδή πολυμερή, το ένα εκ των οποίων περιείχε συσταδικά συμπολυμερή για άκρα, ενώ το δεύτερο τυχαία συμπολυμερή. Το μοριακό βάρος όλων των πολυμερών, καθώς και των άκρων τους πριν το τελικό στάδιο του πολυμερισμού λάβει χώρα, προσδιορίστηκε μέσω χρωματογραφίας αποκλεισμού μεγεθών και η τελική τους σύσταση επιβεβαιώθηκε με τη βοήθεια φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού. Η υδροδυναμική διάμετρος των αστεροειδών πολυμερών μετρήθηκε επίσης μέσω δυναμικής σκέδασης φωτός, ενώ η διάταξη η οποία υιοθετούν τα μόρια του πολυμερούς στο χώρο παρατηρήθηκε μέσω σαρωτικής ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας.
Στη συνέχεια, κρίθηκε απαραίτητο να αποδειχθεί το γεγονός ότι κατεργασία των πολυμερών, ανεξαρτήτως του διασταυρωτή που χρησιμοποιήθηκε για τη σύνθεσή τους, με διάλυμα οξέος, μπορεί να οδηγήσει στην διάσπαση του ακεταλικού δεσμού που φέρουν οι διασταυρωτές, και κατά συνέπεια στη διάσπαση των αστεριών. Διαλύματα δειγμάτων από το κάθε πολυμερές λοιπόν αναμείχθηκαν με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος, και ύστερα ελέγχθηκαν με χρωματογραφία αποκλεισμού μεγεθών η οποία και επιβεβαίωσε την διάσπαση του αστεροειδούς πολυμερούς. Μετρήσεις φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού στήριξαν το γεγονός αυτό. Η υδροδυναμική διάμετρος των διεσπασμένων πολυμερών μετρήθηκε επίσης, μερικές φορές ανεπιτυχώς, μέσω δυναμικής σκέδασης φωτός και η μορφή τους παρατηρήθηκε για άλλη μια φορά μέσω σαρωτικής ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας, όπου οι αλλαγές που υπέστη το πολυμερές ήταν παραπάνω από προφανείς. Τέλος, ο ένας από του δύο διασταυρωτές που συντέθηκαν φέρει επίσης μια αρωματική ομάδα, η οποία και τον καθιστά ικανό να απορροφήσει ακτινοβολία και να οδηγήσει στη διάσπαση του ακεταλικού δεσμού, και συνεπώς στη διάσπαση του αστεροειδούς πολυμερούς. Διαλύματα δειγμάτων από τα πολυμερή εκτέθηκαν σε ακτινοβολία 254 nm για χρονικό διάστημα 12 ωρών, και η πορεία της διάσπασης παρακολουθήθηκε με χρωματογραφία αποκλεισμού μεγεθών καθώς και με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού. Τα τελικά διεσπασμένα προϊόντα απεικονίστηκαν για ακόμα μια φορά μέσω ηλεκτρονιακού μικροσκοπίου σάρωσης.
Συνοψίζοντας, κατά τη διάρκεια της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας, συντέθηκαν επιτυχώς δύο διασταυρωτές με βάση τον ακεταλικό δεσμό, ο ένας εκ των οποίων και ήταν αρωματικός. Αστεροειδή πολυμερή συντέθηκαν μέσω πολυμερισμού μεταφοράς ομάδας με τους διασταυρωτές αυτούς να παίζουν τον ρόλο του πυρήνα. Όλα τα πολυμερή χαρακτηρίστηκαν με τη βοήθεια χρωματογραφίας αποκλεισμού μεγεθών, φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, δυναμικής σκέδασης φωτός και σαρωτικής ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας. Στη συνέχεια αποδείχθηκε η επιτυχής διάσπασή τους μετά από κατεργασία τους με όξινα μέσα, η οποία και επιβεβαιώθηκε με τις προαναφερθείς μεθόδους. Τέλος, τα πολυμερή που συντέθηκαν με τον αρωματικό διασταυρωτή υπέστησαν επίσης διάσπαση μετά από έκθεσή τους σε φως μήκους κύματος 254 nm, με την διάσπασή τους να επιβεβαιώνεται για άλλη μια φορά από τις παραπάνω μεθόδους χαρακτηρισμού.
|
Αναζήτηση
