ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
(интерполимерные комплексы, поликомплексы), содержат цепи, состоящие из
комплементарных макромолекул; устойчивые мак-ромол. соединения. Св-ва качественно
отличны от св-в исходных полимеров. Так, из р-римых в воде полимеров образуются
поликомплексы (П.), нерастворимые в реакц. среде. Получают П. смешением р-ров
комплементарных макромолекул и матричным синтезом. Известны П., образованные
химически комплементарными сетчатыми и линейными макромолекулами. Такие П. могут
быть получены как матричным синтезом, так и путем химически активир. транспорта
линейных макромолекул в заранее синтезир. сетчатые полимеры. Схема образования
П. из химически комплементарных макромолекул представлена ниже (а и б
-упорядоченная и неупорядоченная структуры соотв.):
Напр., если А = СООН и
В = ОН, между цепями с группами А и В образуются водородные связи, если А =
СОО- и
В =-ионные.
П. образуются и разрушаются
в узких интервалах изменения внеш. условий-т-ры, состава р-рителя, рН, ионной
силы р-ра и др., т.е. р-ции носят ярко выраженный кооперативный характер. Изменение
внеш. условий сопровождается смещением равновесия, при этом изменяется соотношение
между структурами а и б. Именно благодаря кооперативному взаимод.
между макромолекулами П. оказываются весьма устойчивыми соед. даже в тех случаях,
когда своб. энергия взаимодействия отдельных звеньев комплементарных цепей мала
(всего неск. десятков Дж/моль). Так, известны П. (стереокомплексы), образованные
цепями изо- и син-диотактич. полиметилметакрилатов, к-рые удерживаются силами
Ван-дер-Ваальса, П., стабилизированные межмол. водородными связями и (или) гидрофобными
взаимод., П., в к-рых полиионы противоположного знака заряда соединены ионными
связями (т. наз. полимер-полимерные соли, или полиэлектролитные комплексы).
Р-ции образования П. высоко
избирательны по отношению к мол. массе и хим. строению полимерных реагентов.
Устойчивые П. возникают только в том случае, если степени полимеризации (СП)
реагентов превышают нек-рые определенные значения. Так, зависимость устойчивости
П., образующихся при взаимодействии высокомол. полимера (СП103)
с химически комплементарными ему полимер-гомологами, от СП последних имеет S-образный
характер. Значения СП, при к-рых наблюдается резкое возрастание устойчивости
П., зависят от природы взаимодействующих макромолекул и находятся в интервале
от неск. мономерных звеньев до десятков и даже сотен. В частицы П., образующиеся
в полимолекулярных двухкомпонентных полимерных системах, предпочтительно включаются
цепи, имеющие наибольшую СП. В многокомпонентных полимерных системах, содержащих
комплементарные цепи разл. хим. природы, в частицы П. селективно отбираются
макромолекулы, имеющие наиб. своб. энергию взаимодействия звеньев. Один из примеров
- избирательное взаимод. в крови гепарина с
его антагонистами-полимерными четвертичными аммониевыми солями. Противоположно
заряженные макромолекулы гепарина и антагониста образуют П. (неактивный) в присут.
значит. кол-в разл. прир. полиэлектролитов-ДНК, РНК, белков. Указанные процессы
отбора цепей по мол. массе и (или) по хим. строению осуществляются в многокомпонентных
системах путем р-ций обмена и замещения между разл. частицами П. Такие р-ции
возможны благодаря обратимости взаимодействия между макромолекулами, включенными
в П.
П. могут быть подвергнуты
хим. модификации, напр. сшиванию путем превращения части водородных или ионных
связей в ковалентные. При этом существенно изменяются св-ва П.-повышается их
устойчивость к разрушающим воздействиям, изменяются набухаемость и р-римость,
теряется способность к р-циям обмена.
П. являются, напр., комплексы
ДНК, белков-гистонов с ДНК, комплексы синтетич. линейных полиэлектролитов с
белками и с мицеллярными ПАВ. П. используют как структурообразователи дисперсных
систем, в т. ч. для грунтов и почв, эффективные ср-ва для борьбы с водной и
ветровой эрозией почв, как полимерные биосовместимые материалы в медицине, а
также как носители ферментов и при создании диагностич. систем в биологии и
биотехнологии. Многие П.-комплексообразующие в-ва, в связи с чем они м.б. использованы
для извлечения и концентрирования ионов переходных металлов из разб. водных
р-ров.
=== Исп. литература для статьи «ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»: Платэ Н. А.,
Литманович А. Д., Ноа О. В., Макромолекуляр-ные реакции, М., 1977; Бектуров
Е. А., Бимендина Л. А., Интерполимерные комплексы, А.-А., 1977; Кабанов В. А.,
Паписов И. М., "Высокомол. соед.", сер. А, 1979, т. 21, № 2, с.
243-81; Зезин А. Б., Кабанов В. А., "Успехи химии", 1982, т. 51,
в. 9, с. 1447-83. А. Б. Зезин.
Страница «ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|