Получение новых фундаментальных знаний о структуре, получении и свойствах элементоорганических, гетероцепных высокомолекулярных соединений различной архитектуры. Разработка методов компьютерного моделирования строения и свойств высокомолекулярных соединений и создание конструкционных, функциональных полимерных материалов для высокотехнологичных отраслей промышленности

В отчетный период были получены новые фундаментальные знания о структуре, методах синтеза и свойствах гетероцепных высокомолекулярных соединений различной архитектуры, проведены исследования, направленные на разработку новых, экологически безопасных методов синтеза функциональных материалов, получения полимерных наноматериалов медико-биологического назначения, конструкционных материалов и придания им новых функциональных свойств. Синтезированы полулестничные высокомолекулярные полинафтоиленбензимидазолы, способные эксплуатироваться до 400 оС как эффективные газоразделительные мембраны. Разработан эффективный способ получения сверхсшитого полистирола путем взаимодействия экологически безопасного метилаля и органических или неорганических хлорангидридов с сополимерами стирола с дивинилбензолом. Показано, что по сравнению с традиционными растворителями менее токсичный и более экологически безопасный N-бутил-2-пирролидон перспективен в качестве реакционной среды для получения полиимидов и полиамидоимидов с количественными выходами и высокими молекулярными массами. Разработан подход к синтезу высокомолекулярного лестничного полифенилсилсесквиоксана (л-ПФСС) в среде аммиака. Проведено исследование мембранных свойств синтезированных л-ПФСС, которое показало перспективность использования данных полимеров в качестве мембран, способных эффективно разделять газовые и жидкие среды. Определены методы количественного рециклинга аммиака и переработки л-ПФСС до исходного мономера. Апробирован способ синтеза лабильного α-ферроценилвинилкарбкатиона и его in situ реакции с соответствующими нуклеофилами в среде сверхкритического диоксида углерода. В среде сверхкритического диоксида углерода синтезированы и исследованы тройные сополимеры пропиленоксида, СО2 и триметиленкарбоната; исследовано фазовое поведение различных кремнийорганических полимеров и олигомеров; изучен процесс нанесения олигомерных полидиметилсилоксанов различного строения на тканевые подложки. Изучены физико-химические основы формирования комплексов на основе полимерных гликоконъюгатов с лектинами для разработки эффективных сенсорных систем идентификации и детектирования лектинов и интерполимерных комплексов на основе биосовместимых полисахаридов в слабощелочной среде с целью создания систем адресной доставки лекарственных веществ. Получены и исследованы катионные полимеры на основе 1-(4-метил-пиперазин-1-ил)пропенона. Детально изучены комплексы амфифильных сополимеров N-винилкапролактама и N-винилимидазола с Cu(I), применяемые в качестве эффективных катализаторов в реакции [3+2] циклоприсоединения п-нитробензилазида и фенилацетилена. Получен ряд высокоосновных анионитов на основе 4-винилпиридина и алифатических алкилдибромидов или эпоксидов. Аниониты были использованы в качестве сорбентов для комплексных ионов благородных металлов. Продемонстрирована высокая сорбция хлорокомплексов Pd, Pt, Os, Au; аквахлорокомплексы Ir, Ru и Rh сорбируются в меньшей степени. Применение анионитов в качестве катализаторов присоединения СО2 к эпоксидам позволяет их использовать в 15 каталитических циклах с полной или высокой конверсией. Разработана методика активации кислородно-азотной плазмой низкого давления поверхности бактериальной целлюлозы и хитозана. Использование плазменной обработки позволяет повысить шероховатость и химическую функциональность поверхности полимера. Разработан и протестирован в биологических экспериментах in vitro, in vivo, новый биополимерный материал, предназначенный для использования в качестве носителя клеток в клеточно-инженерных и/или ткане-инженерных конструкциях. Доказано, введение металлоалкоксисилоксанов в органорастворимые полиимиды повышает стойкость нанокомпозиционных материалов на их основе к воздействию потока кислородной плазмы. Для оценки защитного эффекта наноразмерного наполнителя в составе полимерного покрытия предложена новая характеристика - удельный коэффициент эрозии, определяемый как отношение коэффициента эрозии материала к концентрации наполнителя, выраженной в ммоль на 1 г полимера. Его значение позволяет выявить ключевые факторы направленного повышения эрозионной стойкости защитного полимерного покрытия.