SU1016306A1 - Производные поли (4-винилпиридина) в качестве водорастворимых редокс-полимеров и способ их получени - Google Patents

Abstract

1. Производные поли-С4-винилпиридина общей формулы ««-fi где X и У - водород или ,алкилг П - 800-815 в качестве вадорастворимьос редокс-полимеров , . 2. Способ получени  производных полв-{4-винилпиридйна, о т л и ч а -в ю ц и и с   тем, что, с целью улучше-ч НИН окислительно-восстановительных // свойств, поли- 4-винилпиридин прдвер- fant взаимодействию с эквимол рным С, количеством 2-бром-1i4-6eH3oxHHOHa алкилэамеценных производных g при 20-25 С в среде метанола.

Description

Од

DO

Оэ: Изобретение относитс  к высокомолекул рным соединени м, а именно к производным поли- 4-винилпиридина, обладающим окислительно-восстановительной активностью, и способу их по лучени . . Указанное свойство позвол ет пред nojjaraTb возможность применени  их дл  создани  электрохромных устройст безмедиаторных анализаторов метаболи тов, бактерицидных препаратов, Известны редокс-полимеры, содержа щие пиридиновое кольцо, например, на основе полистирола. 1 . Наиболее близкими по химическому строению к предлагаемому  вл ютс  ре докс-полимеры, полученные обработкой сополимера винилпиридина с дивиниль .ным мономером смесью бензохинона с бромом 2. Эти редокс-полимеры нерастворимы что значительно ограничивает сферу их использовани  и обладают невысокой емкостью - менее 3 мг-экв/г. Недостатком известного способа их получени   вл етс  невысока  степень модификации пиридиновых групп. Целью изобретени   вл етс  получе ние (-Водорастворимых реДокс-полимеров с улучшенными окислительно-восстановительными свойствами. Поставленна  цель достигаетс  тем что производные поли-(4-винилпириди на) общей формулы где X и У - лодород или алкил, п равно 800-815 в качестве водорастворимых редоксполимеров и способ их получени  путем взаимодействи  поли-(4-винилпиридина ) с эквимол рным количеством 2-бром-1 4 бензохинона или его алкил замещенных, производных при 20-25С в среде метанола. Соединени , указанной выше формулы  вл ютс  редокс-полимерамир т.е. обладают способностью обратимо окисл тьс -восстанавливатьс  на электродах или химическим путем. В качестве кватернизующего. агента используют следующие замещенные 1,4 бензохиноны: 2-бром-1,4-бензохинон , 2-бром-5 метил-1,4-бензохинон, 2-бром-6-йзопропил 1,4-бензохинон. . Пример. 0,187 г (0,001 моль) 2-бром-1,4-бензохинона раствор ют в 3 мл абс. метанола, 0,15 г (0,001 моль) поливинил-пириди на (молекул рный вес 85000) раствор ют в 2 мл абс. метанола, полученные растворы слиЕают и оставл ют при комнатной температуре 48 ч. Затем раствор вливают в бензол, промывают бензолом , фильтруют, сушат. Получено 0,232 г полимера (выход 79%), растворимого в воде, метаноле, ДМФА, ДМСО. Найдено, %:,С 51, 125; Н 4,5629, Вг 22,242. Соединение идентифицировано по спектрам поглощени  в области 280290 нм. Степень модификации пиридиновьах групп составл ет около 90%. Пример2. 0,4 г (0,002 моль) 2-бром-5-метил-1,4-бензохинона раствор ют в 7 мл абс. метанола, 0,3 г (0,002 моль) поливийилпиридина (молекул рный вес 85000) раствор ют в . 4 мл абс. метанола, полученные раст- воры сливают и оставл ют при комнатной температуре 48 ч. Затем раствор вливают в бензол, полученный.осадок фильтруют, промывают, сушат. Получено 0,44 г полимера (выход 63%) , растворимого в воде. Метаноле, этаноле, ДМФА, ДМСО. .Найдено, %: С 54,85; ;Н 3,973; N 4,94, Вг 24,21. Из данных }элементарного анализа следует, что модифицировано 84% пиридиновых групп. Примерз. По аналогичной примеру 1 методике из 0,46 г (0,02 моль) 2-бром-6-изопропил-1,4-бензохинона и 0,3 г (0,02 моль) поливинилпиридина получают 0,53 г полимера (выход 70%), раствор ющегос  в выше перечисленных растворител х. Найдено, %; С 54,65; N 4,52; Н 5,19; Вг 22,25, из чего следует, что модифицировано 81% пиридиновых групп. . П р и м е р 4. Электрохимическа  обратимость 1,4-бензохинон-З-поливинилпиридиний бромида, 1,4-бензохинон (3-поливинилпиридиний) бромид адсорбируют в течение 2 мин. Затем электрод промывают дистиллированной водой. При записи циклической вольтамперограммы электрода ( мВ-с, 0,1 МКфосфатный буфер, ,0) наблюдают, 2 пика обратимого восстанов лени  0 ,08 В, ,16 В ( Е окислени  KClAg/AgC ) . Степень покрыти  электрода 0,2 нмоль,см2, в течение 0,5 ч непрерывной развертки потенциала высота пиков уменьшаетс  .на 15%, затем за 2 ч - на 5%. П р и м е р 5. Данные об использовании 1,4-бензохинон 3-поливинилпиридиний бромида в анализе метаболитов . 1,4-бензохинон (3-поливинилпиридиний ) бромид адсорбируют на стеклоуглеродном электроде из 0,2%ного водного раствора в течение 2 мин, затем электрод промывают дистиллиро,ванной водой, накладывают на него

,10 мкл 60 мкМ раствора глюкозооксидаэы , сверху надевают диализную мембрану и закрепл ют ее резиновым кольцом. Электрод вместе с вспомогательным   сравнительным электродом погружают в обескислороженный 0,1 МК-фосфатный буфер, рН-7,0 при 2Ъ°С. В исследуемый раствор при потенциалах 0,40 ,2 .В ввод т определенные концентрации глюкозы. При этом наблюдаетс  увеличение анодного тока с 30 до 320 нА при увеличении концентрации глюкозы от 0,11 до 0,77 моль (потенциёш равен-+0,4 В).

Синтезированные редокс-полимеры обладают, высокой ОВ-емкостью по 0,1 М раствору- TiCBjB IM HCl в случае поливинилпиридина-бромхин6на-7-7 ,5 мг9КВ/Г . , адсорбированный на электроде,, за 20 циклов окислени восстановлени  тер ет свою окислйтель:но-восстановительную способность-на 15%, что может быть св зано с адсорбцией граничных слоев полимера, а за ,тем за 80 циклов способность тер етс  только на 5%, в то врем  как известный редокс-полимер выдерживает, 10 циклов окиолени -восстановлеМи .

Claims (2)

1. Производные поли-(4-винилпиридина] общей формулы где X и У - водород ИЛИ С.₍-С,алкил;

П - 800-815 в качестве водорастворимых редоке-полимеров.

2. Способ получения производных поли-[4-винилпиридйна], от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения окислительно-восстановительных свойств, поли-[4-винилпиридин]подвергают взаимодействию с эквимолярным количеством 2-бром-1,4-бенэохинона или_его алкилзамещенных производных при 20-25®С в среде метанола.