ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЙ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ N-ВИНИЛКАПРОЛАКТАМА И N-ВИНИЛИМИДАЗОЛА В МАССЕ

Ворожейкина А.В., Глаголев М.К., Барабанова А.И., Комаров П.В.

Институт элементоорганических соединений РАН

119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 28, с. 1

Экспериментально и теоретически изучена свободнорадикальная сополимеризация N-винилкапролактама (ВКЛ) и N-винилимидазола (ВИ) в массе [1]. Установлено, что состав сополимеров остается практически постоянным вплоть до исчерпания более активного мономера в реакционной смеси (Рис. 1). Наблюдаемые кинетические закономерности обусловлены квазипостоянством локальных концентраций мономеров в активной зоне реакции, что подтверждается математическим моделированием на основе кинетического метода Монте-Карло.

Зависимость соотношения концентраций мономеров [ВКЛ]/[ВИ] в сополимере от их соотношения [ВКЛ]₀/[ВИ]₀ в исходной смеси (а). Зависимость доли звеньев [ВКЛ] в сополимере от конверсии, полученная для реакционных смесей: [ВКЛ]₀/[ВИ]₀ = 55/45 (1), 70/30 (2) и 85/15 мол. % (3) (б)

Методом Ланжевеновской динамики изучено конформационное поведение виртуально синтезированных цепей и выявлено, что в селективном растворителе сополимеры могут образовывать компактные глобулярные структуры с гидрофобным ядром из звеньев ВКЛ, окруженным полярной оболочкой из звеньев ВИ. Полученные данные подтверждены методами динамического и статического рассеяния света. Исследованные нетоксичные и биосовместимые сополимеры ВКЛ и ВИ, синтезированные достаточно простым способом, перспективны для создания различного рода биомолекулярных термопереключаемых устройств на их основе.

Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 25-23-00713,https://rscf.ru/project/25-23-00713/).