Номинант № 9 — Хавпачев Мухамед Аликович


НОМИНАНТ № 9 на ПРЕМИЮ имени П.П. ШОРЫГИНА 2017 г.

Хавпачев Мухамед Аликович

Хавпачев
Место работы, должность: Магистрант 2-го года обучения, кафедры химической технологии пластических масс РХТУ им. Д.И. Менделеева. Адрес: г. Москва Миусская пл., д.9.

Синтез непредельных производных хитозана, пригодных для создания биосовместимых структур заданной морфологии методами лазерной микростереолитографии.

Для получения непредельных производных хитозана предложен метод воздействия на полимеры давления и сдвиговых напряжений. Метод позволяет отказаться от использования растворителей, не требует расплавления реакционных смесей и, таким образом, является удобным и эффективным способом целенаправленного химического модифицирования неплавких и малорастворимых полисахаридов. Синтез осуществляли реакционной экструзией твердых смесей хитозана с бромистым аллилом в различных соотношениях в двухшнековом экструдере при -5°С. Механизмы протекающих реакций, структуру и состав полученных производных исследовали методами ИК- и ЯМР-спектроскопии, обратного бромометрического титрования. Механическая активация реагентов в выбранных условиях твердофазного синтеза позволяет существенно снизить их расход, а также продолжительность и температуру процесса. Проведение процесса аллилирования хитозана в присутствии NaOH приводит к образованию не избирательно О-, N-замещенных производных, в то время как в отсутствие катализа реакция затрагивает только аминогруппы хитозана. Оценка количества вошедших в структуру хитозана аллильных заместителей, основанная на определении массы брома, присоединяющегося к 100 г полимера, показала хорошую сходимость полученных спектральными и химическими методами результатов. Установлено, что содержание модифицированных аллильными фрагментами звеньев хитозана в образцах составляет от 5 до 50% и зависит от исходного соотношения компонентов в реакционных смесях. Согласно данным динамического светорассеяния в разбавленных водных растворах образцов аллилхитозана возникают новые взаимодействия липофильного характера, преимущественно межмолекулярные, а не внутримолекулярные, что приводит к формированию агрегатов существенно большего размера, по сравнению с исходным хитозаном, когда степень замещения достигает значительных величин. Исследования деформационно-прочностных характеристик пленок из немодифицированных образцов хитозана и пленок из образцов аллилхитозана показали, что все они обладают хорошей механической прочностью. Введение аллильных фрагментов в структуру хитозана приводит к росту относительного удлинения. Разработаны составы фоточувствительных композиций для формования трехмерных структур на основе синтезированных непредельных производных хитозана методами лазерной микростереолитографии и получены образцы биосовместимых гидрогелей (МТТ-тест) с заданной пространственной организацией с разрешением 5-160 мкм.

Список работ по заявленной теме:
1. Т. А. Акопова, А. В. Истомин, М. А. Хавпачев, Т. С. Демина, Е. А. Свидченко, Г. В. Черкаев, Н. М. Сурин, А. Н. Зеленецкий. Синтез, структура и оптические свойства аллилзамещенных производных хитозана // Изв. УНЦ РАН. – 2016. – №3(1). – С. 5-8.
2. Хавпачев М.А., Акопова Т.А. Киреев В.В. Модифицирование структуры хитозана аллильными заместителями: твердофазный синтез, исследование структуры и свойств // В сб. Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. Т. ХХХ, №10 (179). М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2016. – С. 100-102.
3. Хавпачев М.А. Синтез непредельных производных хитозана для разработки фоточувствительных композиций на основе биополимеров // Сб. тез.докл. XLII Международной молодежной конференции Гагаринские чтения, 12-15 апреля 2016 г, Москва. – М.: МАИ, 2016. – Т. 3. – С. 494-495.
4. Хавпачев М.А. Твердофазный синтез аллилзамещенных производных хитозана // Мат. XXIII Международной молодежной научной конференции «Ломоносов-2016», 11 – 15 апреля 2016 г, Москва, М.: МАКС Пресс, 2016. — 1 электрон. опт. диск (DVD-ROM).