Zastosowanie promieniowania mikrofalowego w syntezie biodegradowalnego kopolimeru kwasu asparaginowego z kwasem mlekowym

• Autorzy: Pagacz J. , Polaczek J. , Pielichowski J. , Migdał M. , Tokarska A.

Warianty tytułu

EN

Application of microwave radiation in the synthesis of aspartic acid/lactic acid biodegradable copolymer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań nad nową, polegającą na zastosowaniu promieniowania mikrofalowego metodą otrzymywania biodegradowalnego kopolimeru (PAL): kwas asparaginowy (KA)-kwas mlekowy (KM). Syntezę prowadzono w warunkach różnego stosunku molowego reagentów, temperatury i mocy promieniowania, w roztworze lub w stopie, bez użycia katalizatora oraz - dla porównania - w jego obecności (H3PO4). Oceniono również przebieg degradacji w roztworze soli fizjologicznej kopolimerów PAL otrzymywanych w stopie. Budowę chemiczną produktów scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) oraz protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego (1H NMR). Metodą chromatografii żelowej (GPC) oznaczono ciężar cząsteczkowy tych produktów, a także określono ich właściwości termiczne wykorzystując do tego celu termograwimetrię (TG) oraz różnicową kalorymetrię skaningową (DSC).W zależności od doboru badanych, wyżej wymienionych warunków kopolimeryzacji, jak również metody jej prowadzenia uzyskano materiały różniące się ciężarem cząsteczkowym, krystalicznością, rozpuszczalnością oraz odpornością termiczną.

EN

The results of investigations on the new method, based on microwave radiation use, of preparation of aspartic acid (KA)/lactic acid (KM) biodegradable copolymer (PAL) are presented. The syntheses were carried out at various molar ratios of reagents, different temperature and radiation dose, in the solution or bulk, without catalyst (H3PO4) or - for comparison - with it (Table 1-4). The course of degradation of PAL copolymers prepared in bulk, in physiological solutions was also evaluated (Fig. 1). Chemical structure of the products were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR) (Fig. 2 and 3) and nuclear magnetic resonance (1H NMR) (Fig. 4). Molecular weights of the products (Table 5) were determined by gel permeation chromatography (GPC). Thermal properties were investigated by thermogravimetry (TG) (Fig. 5, Table 6) and differential scanning calorimetry (DSC) (Fig. 6 and 7, Table 7). Dependently on the method of copolymerization and its conditions the resulted materials varied in molecular weights, crystallinity, solubility and thermal stability.

Słowa kluczowe

PL

kwas mlekowy; kwas asparaginowy; kopolimery; promieniowanie mikrofalowe; budowa chemiczna; właściwości termiczne; degradacja

EN

lactic acid; aspartic acid; copolymers; microwave radiation; chemical structure; thermal properties; degradation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 54, nr 7-8
• Strony: 514--521
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Pagacz J.

autor

Polaczek J.

autor

Pielichowski J.

autor

Migdał M.

autor

Tokarska A.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Katedra Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych, ul Warszawska 24, 31-155 Kraków,

Bibliografia

• 1. Kohn J., Welsh W. J., Knight D.: Biomaterials 2007,28, 4171.
• 2. Conrad U.: Trends Plant Sci. 2005,10,511.
• 3. Furth M. E., Atala A., Van Dyke M. E.: Biomaterials 2007, 28, 5068.
• 4. Karp J. M, Langer R.: Curr. Opin. Biotech. 2007, 18, 454.
• 5. Mohanty A. K., Misra M., Hinrichsen G.: Macromol Mater. Eng. 2000, 276/277, l.
• 6. Vert M.: Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 755.
• 7. Bajer K., Kaczmarek H.: Polimery 2007, 52,13.
• 8. Nair L. S., Laurencin C. T.: Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 762.
• 9. Yu L., Dean K., Li L.: Prog. Polym. Sci. 2006, 31,576.
• 10. Olędzka E., Sobczak M., Kołodziejski W. L.: Polimery 2007, 52, 795.
• 11. Foltynowicz Z., Jakubiak P: Polimery 2002,47, 769.
• 12. Duda A., Penczek S.: Polimery 2003, 48,16.
• 13. Won C.-Y, Chu C.-C, Lee J. D.: Polymer 1998, 39, 6677.
• 14. Stachurek L, Pielichowski K.: „3rd International Seminar on Modern Polymeric Materials for Environ-mental Applications", Kraków, 14—16 maja 2008.
• 15. Stachurek L, Pielichowski K.: Czasopismo Techniczne Środowisko 2006,103, 61.
• 16. Wang P, Ando L: J. Mol Str. 1999, 508, 97.
• 17. Jain G. L., Ray A. R.: Makromol. Chem. 1981,182,2557.
• 18. Huang Y. S., Cui F. Z.: Curr. Appl Phys. 2005, 5,546.
• 19. Shinoda H., Assou Y, Suetsugu A., Tanaka K.: Macromol. Biosci. 2003, 3, 34.
• 20. Gricar M., Żagar E., Krżan A., Żigon M.: Materiali in Tehnologije 2006, 40, nr 4,161.
• 21. Pat. USA 6 372 880 Bl (2002).
• 22. Pat. USA 5 473919(1995).
• 23. Shinoda H., Asou Y, Kashima T., Kato T., Tseng Y, Yagi T.: Polym. Degrad. Stab. 2003, 80, 241.
• 24. Pagacz J., Pielichowski J., Polaczek J.: „A new method of synthesis of aspartic acid/lactic acid copolymers under microwave field" w przygotowaniu do druku.
• 25. Pagacz J., Pielichowski J., Polaczek J.: „IX International Conferences on Frontiers of Polymers and Ad-yanced Materials", 8—12 lipca 2007, Kraków, Book of abstracts 2007, str. 325.