RU2301262C1 - Способ получения оптически активного полианилина - Google Patents
Способ получения оптически активного полианилина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301262C1 RU2301262C1 RU2005135988/13A RU2005135988A RU2301262C1 RU 2301262 C1 RU2301262 C1 RU 2301262C1 RU 2005135988/13 A RU2005135988/13 A RU 2005135988/13A RU 2005135988 A RU2005135988 A RU 2005135988A RU 2301262 C1 RU2301262 C1 RU 2301262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyaniline
- optically active
- reaction
- carrying
- aniline
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для создания био- и хемосенсоров, разделения оптически активных соединений. Способ предусматривает проведение реакции окислительной полимеризации анилина в одну стадию. В качестве катализатора реакции используют лакказу, субстратом которой является молекулярный кислород воздуха, восстанавливающийся в ходе реакции до воды. После проведения ферментативной полимеризации осадок полианилина отделяют от реакционного раствора, промывают водой и при необходимости проводят дедопирование эмеральдиновой электропроводящей соли полианилина водным раствором аммиака. Преимуществами способа являются его одностадийность и экологическая чистота целевого продукта.
Description
Изобретение относится к биотехнологии и имеет широкую область применения. Электропроводящий полианилин может быть использован для создания био- и хемосенсоров, разделения оптически активных соединений, в микроэлектронной промышленности и других областях (Jayashree Anand, Srinivasan Palaniappan, D.N.Sathyanarayana. Conducting polyaniline blends and composites // Prog. Polym. Sci., 1998. Vol.23, P.993-1018; Патент США №6265615. 2001; H.Guo, Ch.M.Knobler, R.Kaner. A chiral recognition polymer based on polyaniline // Synthetic Metals. 1999, Vol.101, P.44-47; Mir Reza Majidi, L.A.P.Kane-Maguire, G.G.G.Wallace. Facile synthesis of optically active polyaniline and polytoluidine // Polymer. 1996, Vol.37, P.359-362). В настоящее время ВОЗ запретила использование фармацевтических препаратов рацемической природы без проведения клинических испытаний их отдельных энантиомеров. В связи с этим возрос интерес к сорбентам, способным хроматографически разделять рацематы. Хиральный полианилин может служить в качестве селектора в таких сорбентах.
В настоящее время оптически активный полианилин получают химическим способом путем окислительной полимеризации мономера (анилина) в сильно кислой среде (Патент США №6265615. 2001; H.Guo, Ch.M.Knobler, R.Kaner. A chiral recognition polymer based on polyaniline // Synthetic Metals. 1999, Vol.101, P.44-47; Mir Reza Majidi, L.A.P.Kane-Maguire, G.G.G.Wallace. Facile synthesis of optically active polyaniline and polytoluidine // Polymer. 1996, Vol.37, P.359-362). В качестве окислителя в подавляющем числе случаев используют персульфат аммония, концентрация которого близка к концентрации используемого мономера (анилина). Получаемый полимер приобретает спиралевидную конформацию и, соответственно, обладает оптической активностью в результате взаимодействия основной цепи полианилина с низкомолекулярными оптически активными допантами. Как правило, для этого используют оптически активные изомеры сульфокамфорной кислоты и их производных, однако можно также использовать энантиомеры винной и молочной кислот.
Хиральный полианилин получали в препаративных количествах в три этапа. На первом этапе проводили синтез электропроводящего полианилина в солянокислой среде, содержащей анилин, с использованием персульфата аммония в качестве окислителя. На втором этапе полимер дедопировали водным раствором аммиака для получения неэлектропроводящего эмеральдинового основания. На этом этапе полианилин значительно очищается от сульфат-аниона, образующегося в больших количествах из персульфата аммония при протекании свободно-радикальной реакции окисления мономера. На третьей стадии синтеза получали оптически активный полианилин, используя в качестве инициатора формирования спиралевидной конформации основной цепи полианилина хиральный допант. И, наконец, в некоторых случаях снова проводили дедопирование путем обработки полученного полимера водным раствором аммиака для удаления низкомолекулярного хирального допанта.
Недостатком такого подхода являются трудности удаления сульфат-аниона, который конкурирует с сульфокамфорной кислотой за взаимодействие с эмеральдиновым основанием полианилина, что приводит к понижению степени организованности спиралевидной конформации полианилина. Кроме того, синтез хирального полианилина в несколько стадий усложняет технологию его получения. Более того, проведение реакции окислительной полимеризации в сильно кислых средах, а также использование персульфата аммония в качестве окислительного агента в высоких концентрациях делает этот процесс экологически "грязным". В качестве прототипа выбран способ получения хирального полианилина (Н.Guo, Ch.M.Knobler, R.Kaner. A chiral recognition polymer based on polyaniline // Synthetic Metals. 1999, Vol.101, P.44-47), включающий следующие стадии:
- синтез эмеральдиновой соли полианилина путем проведения окислительной полимеризации полианилина с использованием персульфата аммония в 1 М соляной кислоте при 0°С.
- перевод полианилина в эмеральдиновое основание путем обработки полученной солевой формы полианилина водным раствором аммиака при комнатной температуре.
- получение хирального полианилина путем смешивания при комнатной температуре эмеральдинового основания, растворенного в N-метилпирролидоне, с R- или S-сульфокамфорной кислотой в различных молярных соотношениях, обработка смеси ультразвуком в течение 12 часов.
Раствор полимера наносили на стеклянные пластины методом полива и высушивали в течение 12 часов при 60°С для удаления растворителя. Для получения эмеральдинового основания хиральный допант удаляли 0,1 М раствором аммиака.
Задачей изобретения является разработка простого, экологически чистого способа получения оптически активного полианилина. Поставленная задача решается предлагаемым способом, предусматривающим проведение окислительной полимеризации анилина в присутствии хирального допанта (R- или S-сульфокамфорной кислоты) с использованием окислительно-восстановительного фермента лакказы (КФ 1.10.3.2) в аэробных условиях. Этот фермент катализирует свободнорадикальное окисление широкого круга органических соединений, включая ароматические соединения с неподеленной парой электронов, молекулярным кислородом с одновременным восстановлением его непосредственно до воды.
Способ включает одну единственную стадию:
- Синтез оптически активного полианилина в процессе окислительной полимеризации анилина в присутствии растворенных в реакционной смеси хирального низкомолекулярного допанта и молекулярного кислорода при рН 2.5-4.0, температуре 4-35°С, катализируемый лакказой.
Ферментативный способ получения оптически активного полианилина является экологически чистым и состоит из меньшего числа стадий по сравнению с прототипом. Кроме того, в отличие от прототипа, по предлагаемому методу синтезируется чистый полианилин, так как продуктом восстановления окислителя (дикислорода) является вода.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример №1. Раствор с рН 2,8, содержащий анилин в концентрации 0,15 М и S-сульфокамфорную кислоту в концентрации 0,156 М, перемешивали в течение 20 минут при 4°С для установления равновесия и, затем инициировали реакцию полимеризации внесением в реакционный раствор гомогенного препарата лакказы, выделенной из культуральной жидкости базидиального гриба Trametes hirsute, с концентрацией в реакционной смеси 1,6·10-7 М. Синтез полимера проводили в течение 24 часов при 4°С при постоянном перемешивании. Об образовании полианилина судили по изменению окраски раствора; после внесения в реакционную смесь лакказы раствор становился темно-зеленого цвета, что соответствовало образованию комплекса полианилина с сульфокамфорной кислотой. После окончания реакции осадок полианилина отделяли центрифугированием, двукратно промывали бидистиллированной водой для удаления непрореагировавшего анилина, сульфокамфорной кислоты и образовавшихся растворимых олигомеров. Оптическую активность полученного полимера регистрировали с помощью КД-спектрографа. На спектрах кругового дихроизма полианилина, растворенного в диметилформамиде, наблюдали максимум в области 295 нм (пик оптической активности сульфокамфорной кислоты) и полосу в области 450-500 нм, относящуюся к оптической активности полианилина.
Пример №2. Синтез оптически активного полианилина проводили аналогично описанному в примере №1, но использовали исходные концентрации анилина и S-сульфокамфорной кислоты - 0,1 М каждого, и при температуре 20°С и рН 2,5.
Пример №3. Синтез оптически активного полианилина проводили аналогично описанному в примере №1, но использовали исходные концентрации анилина и S-сульфокамфорной кислоты - 0,1 М каждого, и при температуре 35°С и рН 3,5.
Пример №4. Синтез оптически активного полианилина проводили аналогично описанному в примере №1, но использовали исходные концентрации анилина и S-сульфокамфорной кислоты - 0,1 М каждого, и при температуре 4°С и рН 4.0.
Пример №5. Синтез оптически активного полианилина проводили аналогично описанному в примере №1, но использовали исходные концентрации анилина и R-сульфокамфорной кислоты - 0,1 М каждого, и при температуре 20°С.
Claims (1)
- Способ получения оптически активного полианилина, предусматривающий проведение полимеризации анилина в присутствии окислителя и его перевод в оптически активную форму комплексообразованием с низкомолекулярным хиральным допантом, отличающийся тем, что полимеризацию осуществляют в одну стадию в присутствии лакказы при рН 2,5-4,0 и температуре 4-35°C, а в качестве окислителя используют молекулярный кислород.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135988/13A RU2301262C1 (ru) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | Способ получения оптически активного полианилина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135988/13A RU2301262C1 (ru) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | Способ получения оптически активного полианилина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2301262C1 true RU2301262C1 (ru) | 2007-06-20 |
Family
ID=38314334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005135988/13A RU2301262C1 (ru) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | Способ получения оптически активного полианилина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2301262C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446213C2 (ru) * | 2010-05-24 | 2012-03-27 | Учреждение Российской академии наук Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН | Ферментативный способ получения электропроводящих полимеров |
RU2491990C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения модифицированного сорбента платиновых металлов |
RU2564573C1 (ru) * | 2014-03-17 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской академии наук | Способ получения ингибитора коррозии меди |
-
2005
- 2005-11-21 RU RU2005135988/13A patent/RU2301262C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
H.GUO ет al., "A chiral recognition polymer based on polyaniline". Synthetic Metals.1999, vol.101, p.44-47. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446213C2 (ru) * | 2010-05-24 | 2012-03-27 | Учреждение Российской академии наук Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН | Ферментативный способ получения электропроводящих полимеров |
RU2491990C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ получения модифицированного сорбента платиновых металлов |
RU2564573C1 (ru) * | 2014-03-17 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской академии наук | Способ получения ингибитора коррозии меди |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5645165B2 (ja) | リビングラジカル重合の重合開始剤 | |
EP3325522B1 (en) | Polymeric particles | |
CN107261868B (zh) | 一种温敏型两亲性聚合物改性纸基滤膜及其制备方法 | |
DE602005025177D1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Dispersion enthaltend einen Komplex von Poly(3,4-dialkoxythiophen) und einem Polyanion | |
Vasil’eva et al. | Laccase-catalyzed synthesis of optically active polyaniline | |
CN108620129B (zh) | 球形Fc-(COOH)2@COFETTA-TPAL纳米复合材料的制备方法 | |
RU2301262C1 (ru) | Способ получения оптически активного полианилина | |
US7344751B2 (en) | Assembled hematin, method for forming same and method for polymerizing aromatic monomers using same | |
CN107325284B (zh) | 一种超支化聚苯基三唑甲酸酯及其制备方法与应用 | |
Sarauli et al. | Differently substituted sulfonated polyanilines: The role of polymer compositions in electron transfer with pyrroloquinoline quinone-dependent glucose dehydrogenase | |
CN110698618B (zh) | 水溶性共聚物固载l-脯氨酸催化剂及其制备方法和应用 | |
Gao et al. | Synthesis of star-shaped poly (N-isopropylacrylamide) via atom transfer radical polymerization and its photocatalytic oxidation of Rhodamine B | |
CN108395523B (zh) | 一种氧化螺旋构象翻转的含硫醚侧链的异腈螺旋聚合物及其制备方法 | |
CN107434851B (zh) | 一种光敏型水凝胶的制备方法 | |
CN103044493B (zh) | 含有二茂铁结构的丙烯酰胺类单体及其两亲性聚合物、制备方法和用途 | |
CN115160588A (zh) | 一类全光谱发光的、纳米级锆基金属有机框架材料及其制备方法 | |
RU2318020C1 (ru) | Способ получения водной дисперсии интерполимерного комплекса электропроводящего полианилина и полисульфокислоты | |
JP4150772B2 (ja) | シクロデキストリンを含有するフェノール重合物 | |
CN113200937A (zh) | 一种催化氧化制备1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的方法 | |
JP4932663B2 (ja) | 二重らせん分子からなる人工二重らせん高分子の製造方法 | |
CN110845411A (zh) | 一种多氯甲基取代二氢异喹啉酮化合物的合成方法 | |
CN115677916B (zh) | 一种环状荧光聚合物、制备方法及其应用 | |
JPH08217774A (ja) | 高度不飽和脂肪酸またはその誘導体から導かれる5員環含有複素環式化合物 | |
CN115368220B (zh) | 一类具有刺激响应荧光性质的双环分子及其合成方法和应用 | |
KR101351268B1 (ko) | 나선형 실리카 나노튜브복합체와 이의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201122 |