Příprava biodegradovatelných polyesterů a polykarbonátů pomocí biologicky akceptovatelných iniciátorů na bázi komplexů hořčíku

Bc. Michal Bílek

Bachelor's thesis

Preparation of biodegradable polyesters and polycarbonates using biologically acceptable initiators based on magnesium complexes

Abstract:

Byla provedena literární rešerše na téma organohořečnaté sloučeniny používané při přípravě biodegradovatelných polymerů. Následně byla oblast organoheřečnatých sloučenin vymezena pouze na amidináty hořečnaté. Další fází výzkumu byla samotná příprava nových amidinátů hořečnatých adicí di-n-butyl magnesia a methylmagnesium halogenidu (jodid, chlorid) na vybrané karbodiimidy. Byly připraveny N,N´-disubstituované (isopropyl, cyklohexyl, p-tolyl a 2,6-(diisopropyl)-fenyl)-, n-butyl- a methylamidináty hořečnaté. Struktura všech připravených sloučenin byla studována pomocí multinukleární (1H a 13C) NMR spektroskopie v roztoku a u vybraných sloučenin i pomocí 13C CP/MAS NMR spektroskopie v pevné fázi. Struktura některých sloučenin byla potvrzena také rentgenostrukturní analýzou získaného monokrystalického materiálu. Dvě modelové sloučeniny byly použity jako iniciátory polymeračních testů při ring-opening polymeracích laktidů, -kaprolaktónu, -kaprolaktamu a trimethylen karbonátu. Byly připraveny makromolekulární látky s molekulovou hmotností v řádech desetitisíců gramů na mol s disperzitou mezi 1,5 - 2. Molekulové hmotnosti připravených makromolekulárních látek byly stanovovány metodou SEC MALLS a v případě polyamidu 6 viskozimetricky.

Abstract:

The literature search on use of organomagnesium compounds as catalyst of polymerization was carried out. Consequently, the wide area of organomagnesium compounds was simplified the to magnesium amidinates. New types of magnesium amidinates have been prepared by addition of di-n-butylmagnesium and methylmagnesium halogenide (iodide and chloride) to selected carbodiimides. N,N´-disubstitued (isopropyl, cyclohexyl, p-tolyl and 2,6-(diisopropyl)fenyl-, n-butyl- and methylmagnesium amidinates were prepared. Structure all of new compounds was studied by multinuclear (1H and 13C) NMR spectroscopy in solution and with help of 13C CP/MAS NMR spectroscopy in the solid phase. Some of the structures were confirmed by X-ray crystallographic techniques. Two of the compounds prepared were used for initiation of polymerization of lactides, -caprolactone, -caprolactame and trimethylen carbonate. Prepared macromolecular substances reveal sufficiently high average molecular weights and low polydispersity indexes. Appropriate molecular weights were determined by SEC MALLS and for polyamide 6 by viscosimetric technique.

Keywords

Hořčík, amidinát, biopolymer, ring-opening polymerace, biodegradovatelnost

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 7. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 26. 8. 2015
• Supervisor: prof. Ing. Aleš Růžička, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Bachelor programme / field:
Inorganic and Polymeric Materials / Polymeric Materials and Composites