ВЛИЯНИЕ ИОНИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП 
НА КОНФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕНДРОННЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЩЕТОК

Михайлов Иван Викторович, Даринский  Анатолий  Анатольевич, Леермакерс Франс Андрианус Мария

2018 , ТОМ 18, НОМЕР 1 ( январь-февраль )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

УДК 541.64:539.2

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП НА КОНФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕНДРОННЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЩЕТОК

Михайлов И.В., Даринский А.А., Леермакерс Ф.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Михайлов И.В., Даринский А.А., Леермакерс Ф.А.М. Влияние ионизации функциональных групп на конформационные свойства дендронных молекулярных щеток // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 1. С. 50–57. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-1-50-57

Аннотация

Численным методом самосогласованного поля Схойтенса–Флира исследованы конформационные свойства дендронных молекулярных щеток с ионизированными концевыми группами в условиях разбавленного раствора. Сопоставлялись дендронные щетки с одинаковой молекулярной массой и плотностью прививки дендронов и различающиеся числом поколений. В условиях хорошего (атермического) растворителя варьировалась ионная сила раствора. Было показано, что при уменьшении ионной силы раствора поперечные размеры щеток возрастают за счет растяжения привитых дендронов. Наведенная персистентная длина, характеризующая вклад привитых ветвей в упругость щетки на изгиб, ведет себя по-разному при больших и малых ионных силах. При большой концентрации соли щетки с более разветвленными дендронами проявляют меньшую упругость на изгиб, так же как их нейтральные аналоги. При малых ионных силах наведенная персистентная длина увеличивается на порядок и слабо зависит от архитектуры боковых ветвей.

Ключевые слова: молекулярные щетки, дендроны, полиэлектролиты, ионная сила, персистентная длина

Благодарности. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 16-03-00775а, программы 3-ОХНМ и гранта Правительства Российской Федерации 074-U01.

Список литературы

1. Zhang B., Wepf R., Fischer K., Schmidt M., Besse S. et al. The largest synthetic structure with molecular precision: towards a molecular object // Angewandte Chemie - International Edition. 2011. V. 50. N 3. P. 737–740. doi: 10.1002/anie.201005164

2. Sheiko S.S., Sumerlin B.S., Matyjaszewski K. Cylindrical molecular brushes: synthesis, characterization and properties // Progress in Polymer Science. 2008. V. 33. N 7. P. 759–785. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2008.05.001

3. Borisov O.V., Zhulina E.B., Birshtein T.M. Persistence length of dendritic molecular brushes // ACS Macro Letters. 2012. V. 1. N 10. P. 1166–1169. doi: 10.1021/mz3003903

4. Feuz L., Leermakers F.A.M., Textor M., Borisov O.V. Bending rigidity and induced persistence length of molecular bottle brushes: a self-consistent-field theory // Macromolecules. 2005. V. 38. N 21. P. 8891–8901. doi: 10.1021/ma050871z

5. Mikhailov I.V., Darinskii A.A., Zhulina E.B., Borisov O.V., Leermakers F.A.M. Persistence length of dendronized polymers: the self-consistent field theory // Soft Matter. 2015. V. 11. N 48. P. 9367–9378. doi: 10.1039/c5sm01620g

6. ZhulinaE.B.,Borisov O.V. Polyelectrolytes grafted to curved surfaces // Macromolecules.1996. V. 29. N 7.P. 2618–2626. doi: 10.1021/ma9515801

7. Qu L., Jin X., Liao Q. Numerical self-consistent field theory of cylindrical polyelectrolyte brushes // Macromolecular Theory and Simulations.2009. V. 18. N3. P. 162–170. doi: 10.1002/mats.200990004

8. Guo Y., van Beek J.D., Zhang B., Colussi M., Walde P. et al. Tuning polymer thickness: synthesis and scaling theory of homologous series of dendronized polymers // Journal of the American Chemical Society. 2009. V. 131. N 33.
P. 11841–11854. doi: 10.1021/ja9032132

9. Шавыкин О.В., Попова Е.В., Даринский А.А., Неелов И.М., Леермакерс Ф.А.М. Компьютерное моделирование методом броуновской динамики локальной подвижности в дендримерах с асимметричным ветвлением // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 5. С. 893–902. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-5-893-902

10. Попова Е.В., Шавыкин О.В., Неелов И.М., Леермакерс Ф. Молекулярно-динамическое моделирование взаимодействия лизинового дендримера и пептидов Семакс // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 4.
С. 716–724. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-4-716-724

11. Неелов И.М., Мистонова А.А., Хватов А.Ю., Безродный В.В. Молекулярно-динамическое моделирование пептидных полиэлектролитов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. Т. 14. № 4. С. 169–175.

12. Efthymiopoulos P., Vlahos C., Kosmas M. Theoretical study of the size and the shape of linear dendronized polymers in good and selective solvent // Macromolecules. 2009. V. 42. N 4. P. 1362–1369. doi: 10.1021/ma801609f

13. Fleer G.J., Cohen Stuart M.A., Scheutjens J.M.H.M., Cosgrove T., Vincent B. Polymers at Interfaces. London: Chapman & Hall, 1993. 496 p.

14. Doi M., Edwards S.F. The Theory of Polymer Dynamics. Oxford, 1986. 406 p.

15. Van der Schee H.A., Lyklema J. A lattice theory of polyelectrolyte adsorption // The Journal of Physical Chemistry.1984. V. 88. N 26. P. 6661–6667. doi: 10.1021/j150670a031

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License