Синтез олигомеров с заданным числом звеньев

[openfablab]

Добрый вечер!

Меня заинтересовало получение олигомеров разных веществ с контролируемым числом звеньев. 

Посоветуйте, пожалуйста,  хорошую литературу для введения в тему: какие существуют в ней подходы, приемы, классы соединений, типичные реакции.

 

[Arkadiy]

Добрый вечер!

 

Меня заинтересовало получение олигомеров разных веществ с контролируемым числом звеньев. 

 

Посоветуйте, пожалуйста,  хорошую литературу для введения в тему: какие существуют в ней подходы, приемы, классы соединений, типичные реакции.

Разные реакции р-разные подходы. Обычно интересует степень полимеризации и молекулярно-массовое распределение, а не число звеньев.

Если выходите сделать олигомер с заданным числом звеньев, то при небольшом числе, вам лучше всего ваш продукт разогнать при глубоком вакууме, чтобы отделить от нужной фракции олигомеры с меньшими или большим числом звеньев.

вообще-то для этих целей больше подходит поликонденсация, где степень полимеризации можно регулировать медленным введением реагента и использованием различных защит, которые снимаются перед введением очередного мономера

[openfablab]

Разные реакции р-разные подходы. Обычно интересует степень полимеризации и молекулярно-массовое распределение, а не число звеньев.

Если выходите сделать олигомер с заданным числом звеньев, то при небольшом числе, вам лучше всего ваш продукт разогнать при глубоком вакууме, чтобы отделить от нужной фракции олигомеры с меньшими или большим числом звеньев.

вообще-то для этих целей больше подходит поликонденсация, где степень полимеризации можно регулировать медленным введением реагента и использованием различных защит, которые снимаются перед введением очередного мономера

 

Спасибо. Наиболее интересно из этого использование защит. Есть, наверное, какие-то типовые тактики их применения в соответствии с основными видами функциональных групп, способных к поликонденсации.

[Arkadiy]

Спасибо. Наиболее интересно из этого использование защит. Есть, наверное, какие-то типовые тактики их применения в соответствии с основными видами функциональных групп, способных к поликонденсации.

Все тактики логичные и умозрительные. Сначала нужно определиться с мономерами, а потом уже подбирать тактику синтеза и защитные группы .

[openfablab]

Все тактики логичные и умозрительные. Сначала нужно определиться с мономерами, а потом уже подбирать тактику синтеза и защитные группы .

Действительно. В первую очередь меня интересуют полиэдраны, полиароматические соединения и полиины. При этом хорошо бы найти более-менее универсальный прием добавления мономеров всех трех видов в заданное место растущей молекулы олигомера. Возможен ли такой прием (например, на основе реактивов Гриньяра и нескольких видов защит) или к каждой ситуации нужен индивидуальный подход?

 

Вопрос возник в связи с необходимостью синтеза многих таких структур для механических опытов с наноманипулятором и желанием по возможности минимизировать объем НИОКР необходимых для их синтеза.

[химхлам]

Действительно. В первую очередь меня интересуют полиэдраны, полиароматические соединения и полиины. При этом хорошо бы найти более-менее универсальный прием добавления мономеров всех трех видов в заданное место растущей молекулы олигомера. Возможен ли такой прием (например, на основе реактивов Гриньяра и нескольких видов защит) или к каждой ситуации нужен индивидуальный подход?

 

Вопрос возник в связи с необходимостью синтеза многих таких структур для механических опытов с наноманипулятором и желанием по возможности минимизировать объем НИОКР необходимых для их синтеза.

Конечно же в каждой ситуации нужно выбирать индивидуальный подход на основе строения молеулы и логики органического синтеза, искать здесь универсальности также бесполезно, как искать универсальную тактику выигрыша в шахматах. 

А Вы уверены, что линейные олигомеры будут различимы наноманипулятором, особенно в растворах?

[openfablab]

Конечно же в каждой ситуации нужно выбирать индивидуальный подход на основе строения молеулы и логики органического синтеза, искать здесь универсальности также бесполезно, как искать универсальную тактику выигрыша в шахматах. 

А Вы уверены, что линейные олигомеры будут различимы наноманипулятором, особенно в растворах?

Наверное, Вы правы - надо начинать с молекул, а не с тактики.

 

Работать с синтезированными олигомерами предполагается не в растворе а в вакууме или газовой среде. Суть в том, чтобы попробовать с одной стороны что-то делать с ними (например, сваривать, резать, соединять давлением или как-то еще) а с другой стороны - использовать в качестве инструментов - например, зонда СТМ или элементов микроприводов.

 

Мы конструируем многолапый наноманипулятор с возможностью смены инструментов и обработки одних инструментов другими. Поэтому должно получиться много интересного. Но я никогда не синтезировал ничего сложнее чем основания Шиффа и полианилин, поэтому и пытаюсь понять как лучше подойти к проблеме синтеза олигомеров. Насколько я знаю, с помощью СТМ можно резать полимеры и нанотрубки, но довольно грубо. Хочется помимо этого собирать точные машины из точных деталей - например, параллеолограммный механизм из нескольких проводящих и непроводящих олигомеров, положением которого можно управлять электрическим полем (сходный опыт проводили зарубежные ученые с нанотрубкой). Два-три таких механизма дали бы, например, пинцет, уверенно захватывающий отдельный фуллерен. Ну и вообще много всего такого.

 

С этим связан и еще один вопрос - как могут соотноситься реакции в растворах с реакциями в вакууме (или инертном газе). В том смысле, с какой точки зрения можно посмотреть чтобы предположить, какие из них пойдут если механически соприкоснуть соответствующие мономеры (в реальности - торцы олигомеров), а какие нет? Если есть какие-то интересные мысли на этот счет, давайте включим это в нашу исследовательскую программу и посмотрим.

[Arkadiy]

 

 

 

Наверное, Вы правы - надо начинать с молекул, а не с тактики.

 

Работать с синтезированными олигомерами предполагается не в растворе а в вакууме или газовой среде. Суть в том, чтобы попробовать с одной стороны что-то делать с ними (например, сваривать, резать, соединять давлением или как-то еще) а с другой стороны - использовать в качестве инструментов - например, зонда СТМ или элементов микроприводов.

 

Мы конструируем многолапый наноманипулятор с возможностью смены инструментов и обработки одних инструментов другими. Поэтому должно получиться много интересного. Но я никогда не синтезировал ничего сложнее чем основания Шиффа и полианилин, поэтому и пытаюсь понять как лучше подойти к проблеме синтеза олигомеров. Насколько я знаю, с помощью СТМ можно резать полимеры и нанотрубки, но довольно грубо. Хочется помимо этого собирать точные машины из точных деталей - например, параллеолограммный механизм из нескольких проводящих и непроводящих олигомеров, положением которого можно управлять электрическим полем (сходный опыт проводили зарубежные ученые с нанотрубкой). Два-три таких механизма дали бы, например, пинцет, уверенно захватывающий отдельный фуллерен. Ну и вообще много всего такого.

 

С этим связан и еще один вопрос - как могут соотноситься реакции в растворах с реакциями в вакууме (или инертном газе). В том смысле, с какой точки зрения можно посмотреть чтобы предположить, какие из них пойдут если механически соприкоснуть соответствующие мономеры (в реальности - торцы олигомеров), а какие нет? Если есть какие-то интересные мысли на этот счет, давайте включим это в нашу исследовательскую программу и посмотрим.

 

Я с олигомерами лет 30 на "ты", я даже разработал новый класс Олигомеров - Олигомерные красители, на грани Перестройки было даже промышленное производство.

А в 2014 году , было 1 место на IQ-Chem.

[openfablab]

Я с олигомерами лет 30 на "ты", я даже разработал новый класс Олигомеров - Олигомерные красители, на грани Перестройки было даже промышленное производство.

А в 2014 году , было 1 место на IQ-Chem.

 

Вот примерный порядок сложности соединений, которые понадобятся. Так как это "инженерные" молекулы, то важны в первую очередь механические и электрические свойства.  Поэтому без ущерба для жесткости или проводимости можно довольно свободно варьировать структуру, добавлять и убирать функциональные группы и гетероатомы и т.п. Выход реакций тоже практически не важен: если из результирующего раствора может осесть сотня молекул на квадратный микрон, то и хорошо.  

 

Это довольно необычные условия для синтеза, но они хорошие. Плохо то, что, возможно разного рода таких структур понадобятся сотни, а хорошо бы иметь очень короткий цикл от проекта до синтеза - недели, а лучше еще меньше. Также неизвестно, будут ли когда-то в нашем проекте деньги даже на одного профессионального химика, так как это - любительская инициатива. 

 

Потому и зашла речь о универсальных тактиках  - позволяющих в короткое время оценить приемлемость дизайна и сделать его более дружественным к синтезу. Может иметь смысл написать плагин к редактору молекул, подбирающий удобосинтезируемый вариант - а может быть даже сконструировать химический автомат (такой опыт, к счастью, есть) для рутинных операций, связанных с присоединением очередного мономера.

Изменено 5 Сентября, 2017 в 13:45 пользователем openfablab

[Jason dinAlt]

Лучше едьте не Запад, у себя вы вряд ли сможете что-то путное сделать, а если и сможете, то не продвинете.