РАДИКАЛЬНО ИНИЦИИРУЕМАЯ СОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА И АКРИЛОНИТРИЛА В ПРИСУТСТВИИ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА
Аннотация
Приводятся данные о влиянии органометаллических комплексов железа: ферроцена, дикарбонила димера циклопентадиенила железа и трикарбонила циклооктатетраена железа на сополимеризацию метилметакрилата (ММА) и акрилонитрила (АН), инициированную пероксидом бензоила. Показано, что введение металлокомплексов и их строение оказывают влияние на начальную скорость сополимеризации, вид диаграмм состава полученных сополимеров и значения эффективных констант относительных активностей сомономеров при сополимеризации метилметакрилата и акрилонитрила (cистема металлокомплекс железа – пероксид бензоила: ферроцен – пероксид бензоила: rММА = 1,58; rАН = 0,08 при 60 °С; rММА = 1,30; rАН = 0,05 при 50 °С; дикарбонила димера циклопентадиенила железа - пероксид бензоила: rММА = 1,36; rАН = 0,06 при 60 °С; rММА = 1,09; rАН = 0,14 при 50 °С; трикарбонила циклооктатетраена железа - пероксид бензоила: rММА = 1,08; rАН = 0,15 при 60 °С; rММА = 1,14; rАН = 0,05 при 50 °С; пероксид бензоила: rММА = 1,11; rАН = 0,07 при 60 °С; rММА = 1,11; rАН = 0,07 при 50 °С). Приводятся доли триадных последовательностей звеньев в сополимерах, экспериментально определенные из 1Н ЯМР cпектроскопии, а также рассчитанные доли диад. Присутствие металлокомплексов железа оказывает влияние на распределения долей триад- и диадных последовательностей звеньев, а также на их микроструктуру в сополимерах. Эти изменения объясняются формированием макромолекул как с участием свободных радикалов, так и формирующихся в присутствии комплексов железа, стереоспецифических координационных активных центров полимеризации.
Литература
Sigaeva N.N., Frizen A.K., Nasibullin I.I., Ermolaev N.L., Kolesov S.V. Metallocene Catalysis in the Complex-Radical Polymerization of Methyl Methacrylate. Kinet. Catal. 2012. V. 53. N 4. P. 470-476. DOI: 10.1134/S0023158412040118.
Sigaeva N.N., Friesen A.K., Nasibullin I.I., Ermolaev N.L., Kolesov S.V. Initiation of Complex-Radical Polymerization of Methyl Methacrylate in the Presence of Metallocenes. Polym. Sci. B. 2012. V. 54. N 3 – 4. P. 197-204. DOI: 10.1134/S1560090412040057.
Puzin Yu.I., Yumagulova R.Kh., Kraikin V.A. Radical polymerization of methyl methacrylate and styrene in the presence of ferrocene. Eur. Polym. J. 2001. V. 37. N 9. P.1801-1812. DOI: 10.1016/S0014-3057(01)00038-6.
Friesen A.K., Ulitin N.V., Khursan S.L., Shiyan D.A., Tereshchenko K.A., Kolesov S.V. The quantum-chemical analysis of mechanism of radical-initiated polymerization of styrene in the presence of ferrocene. Mendeleev Commun. 2017. V. 27. P. 374-376. DOI: 10.1016/j.mencom.2017.07.018.
Friesen A.K., Khursan S.L., Kolesov S.V., Monakov Yu.B. A study of the radical polymerization of styrene in the presence of ferrocene. Russ. J. Phys. Chem. 2011. B. V. 5. N 1. P. 131-138. DOI:10.1134/S1990793111010040.
Friesen A.K., Khursan S.L., Kolesov S.V., Monakov Yu.B. A Quantum-chemical study of the mechanism of formation of styrenepolymerization centers under initiation by the ferrocene-benzoyl peroxide system. Russ. J. Phys. Chem. 2009. B. V. 3. N 4. P. 674-678. DOI: 10.1134/S1990793109040277.
Shiyan D.A., Tereshchenko K.A., Ulitin N.V., Takhautdinova A.V., Kolesov S.V. Analysis of Curing Rates of Adhesive Compositions Based on Methyl Methacrylate or Styrene and Macroinitiators, Obtained by Radically Initiated Polymerization with the Participation of Metallocenes. Polym. Sci. D. 2018. V. 11. N 4. P. 387-392. DOI: 10.1134/S1995421218040202.
Ulitin N.V., Tereshchenko K.A., Friesen A.K., Shiyan D.A., Takhautdinova A.V., Kolesov S.V., Khursan S.L. Modeling of elementary reactions and kinetics of radical‐initiated methyl methacrylate polymerization in the presence of ferrocene. Int. J. Chem. Kinet. 2018. V. 50. P. 742-756. DOI: 10.1002/kin.21209.
Ulitin N.V., Tereshchenko K.A., Frizen A.K., Burakova A.O., Kolesov S.V., Shiyan D.A., Temnikova N.E. Kinetic scheme and rate constants for methyl methacrylate synthesis occurring via the radical–coordination mechanism. Kinet. Catal. 2017. V. 58. N 2. P. 122-132. DOI: 10.1134/S0023158417020136.
Kolesov S.V., Sigaeva N.N., Glukhov E.A., Nasibullin I.I., Frisen A.K. Two directions of chain propagation in methyl methacrylate and styrene polymerization in the presence of metallocenes. Usp. Sovremen. Estestvozn. 2016. N 3. P. 33-38 (in Russian).
Yumagulova R.Kh., Kolesov S.V., Monakov Yu.B. Radical copolymerization of methyl methacrylate and styrene in the presence of metallocenes. Russ. J. Appl. Chem. 2005. V. 78. N 2. P. 291-294. DOI: 10.1007/s11167-005-0277-0.
Sigaeva N.N., Spirikhin L.V., Galimullin R.R., Glukhov E.A., Kolesov S.V. Copolymerization of Methyl Methac-rylate and Styrene in Presence of Cyclopentadienyl Com-plexes of Iron, Titanium, and Manganese. Polym. Sci. B. 2019. V. 61. N 3. P. 231-239. DOI: 10.1134/S1560090419020106.
Al-Majida A.M., Shamsana W.S., Al-Odayna A.B.M., FadyNahrab F., TaiebAouaka T., Nolan S.P. A new ini-tiating system based on [(SiMes)Ru(PPh3)(Ind)Cl2] combined with azo-bis-isobutyronitrile in the polymerization and copolymerization of styrene and methyl methacrylate. Designed Monomers Polymers. 2016. V. 20. N 1. P. 167-176. DOI: 10.1080/15685551.2016.1231049.
Sigaeva N.N., Galimullin R.R., Glukhov E.A., Spirikhin L.V., Kolesov S.V. Iron Metal Complexes as Catalysts for the Radical-Initiated Homo- and Copolymerization of Methacrylates. Kinet. Catal. 2019. V. 60. N 3. P. 281-289. DOI: 10.1134/S0023158419030133.
Galimullin R.R., Sigaeva N.N., Glukhov E.A., Spirikhin L.V., Kolesov S.V. Radical-Initiated (Co)polymerization of Methacrylates in the Presence of Organometallic Iron Complexes. Russ. J. Appl. Chem. 2019. V. 92. N 9. P. 1223-1231. DOI: 10.1134/S1070427219090064.
Glukhov E.A., Bazhenova I.R., Spirikhin L.V., Kraikin V.A., Mustafin A.G., Monakov Yu.B. Synthesis and mi-crostructure (co)polymers isoprene with styrene obtained on the initiating system «Peroxide benzoyl – Ferrocene». Promyshl. Pr-vo Ispolz. Elastomerov. 2011. N 2. P. 14-18 (in Russian).
Pavlovskaya M.V., Kotlova E.S., Grishin D.F. Synthesis of polyvinylchloride and its copolymers with participa-tion binuclear of iron complex. Plast. Massy. 2012. N 11. P. 12-16 (in Russian).
Grishin D.F., Pavlovskaya M.V., Sazonova E.V. Synthesis polyvinylchloride and copolymers based on it in the presence of carbonyl iron complexes. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014. V. 57. N 8. P. 56-63 (in Russian).
Gladyshev G.P. Popov V.A. Radical Polymerization at High Degrees of Polymerization. M.: Nauka. 1974. 244 p. (in Russian).
Brar A.S., Dutta K., Hekmatyar S.K. Stereochemical and compositional assignment of acrylonitrile/methyl methacrylate copolymers by DEPT and inverse HECTOR NMR spectroscopy. J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 1998. V. 36. P. 1081-1092. DOI: 10.1002/(SICI)1099-0518(199805)36:7<1081: AID-POLA7>3.0.CO;2-5.
Brar A.S., Goyal A.K., Hooda S. Two-dimensional NMR studies of acrylate copolymers. Pure Appl. Chem. 2009. V. 81. N 3. P. 389-415. DOI: 10.1351/PAC-CON-08-06-01.
Berlin A.A., Wolfson S.A., Enikolopyan N.S. Kinetics of polymerization process. M.: Khimiya. 1978. 320 p. (in Russian).
Nasibullin I.I., Safiullin R.L., Sigaeva N.N., Yakupova L.R., Kolesov S.V. Effect of metallocenes on benzoyl peroxide decomposition. Kinet. Catal. 2015. V. 56. N 1. P. 71-75. DOI: 10.1134/S0023158414060123.
Islamova R.M., Puzin Yu.I., Kuznetsov S.I., Muslukhov R.R., Monakov Yu.B. Radical polymerization of methyl methacrylate in the presence of a peroxide initiator, ferrocene and zirconocendichloride. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2007. V. 50. N 2. P. 62-65 (in Russian).
Islamova R.M., Puzin Yu.I., Fatykhov A.A., Monakov Yu.B. A Ternary Initiating System for Free-Radical Polymerization of Methyl Methacrylate. Polym. Sci B. 2006. V. 48. N 5–6. P. 130-133. DOI: 10.1134/S156009040605006X.
Islamova R.M., Puzin Yu.I., Yumagulova R.Kh., Faty-khov A.A., Parfenova L.V., Dzhemilev U.M., Monakov Yu.B. Effect of Dicyclopentadiene- and Diindene-zirconocene Dichlorides on Free-Radical Polymerization of Methyl Methacrylate. Polym. Sci. А. 2006. V. 48. N 7. P. 712-716. DOI: 10.1134/S0965545X06070078.
Zaikina A.V., Yarmukhamedova E.I., PuzinYu.I., Fat-ykhov A.A., Monakov Yu.B. N,N-Dimethyl-N-(methylferrocenyl)amine as a Bifunctional Component of Initiating Systems for Free-Radical Polymerization of Methyl Methacrylate. Polym. Sci. А. 2006. V. 48. N 5. P. 457-461. DOI: 10.1134/S0965545X06050014.
Lewis F.M., Mayo E.R., Hulse W.F. Copolymerization. II. The Copolymerization of Acrylonitrile, Methyl Meth-acrylate, Styrene and Vinylidene Chloride. J. Am. Chem. Soc. 1945. V. 67. P. 1701-1705. DOI: 10.1021/ja01226a025.
