Термодинамические свойства карбосиланового дендримера шестой генерации с концевыми триметилсилилсилоксановыми группами

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Впервые методами высокоточной адиабатической вакуумной калориметрии в области температур 6–318 K и дифференциальной сканирующей калориметрии в температурном интервале 300–600 K определена температурная зависимость теплоемкости карбосиланового дендримера шестой генерации с концевыми триметилсилилсилоксановыми группами. Обнаружены аномальные изменения его теплоемкости в интервале T = (179–200) K, связанное с расстеклованием дендримера, и в интервале 380–450 K, связанное с наноразмерным эффектом, характерным для дендримеров высоких генераций. Методом термогравиметрического анализа исследована термическая стабильность соединения и установлено, что температура начала термической деструкции составляет 600 K. Полученные экспериментальные данные использованы для расчета стандартных термодинамических функций дендримера для области от T → 0 до T = 600 K для различных физических состояний, а также стандартной энтропии его образования в расстеклованном состоянии при T = 298.15 K.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Н. Н. Смирнова

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: markin@chem.unn.ru
Russian Federation, Нижний Новгород

С. С. Сологубов

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: markin@chem.unn.ru
Russian Federation, Нижний Новгород

А. В. Маркин

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Author for correspondence.
Email: markin@chem.unn.ru
Russian Federation, Нижний Новгород

С. А. Миленин

Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова Российской академии наук; Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Email: markin@chem.unn.ru
Russian Federation, Москва; Тула; Москва

Е. А. Татаринова

Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова Российской академии наук

Email: markin@chem.unn.ru
Russian Federation, Москва

А. М. Музафаров

Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова Российской академии наук; Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова Российской академии наук

Email: markin@chem.unn.ru
Russian Federation, Москва; Москва

References

  1. Hyperbranched Polymers: Synthesis, Properties, and Applications / Ed. by D. Yan, C. Gao, H. Frey. John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, New Jersey, USA, 2011. 481 p.
  2. Katarzhnova E. Yu., Ignat’eva G.M., Tatarinova E.A. // INEOS OPEN. 2022. V. 5. P. 113.
  3. Ardabevskaia S.N., Chamkina E.S., Krasnova I. Yu. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. Article 15461.
  4. Tomalia D.A. // Prog. Polym. Sci. 2005. V. 30. P. 294.
  5. Newkome G.R., Shreiner C.D. // Polymer. 2008. V. 49. P. 1.
  6. Muzafarov A.M., Rebrov E.A. // J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2008. V. 46. P. 4935.
  7. Astruc D., Boisselier E., Ornelas C. // Chem. Rev. 2010. V. 110. P. 1857.
  8. Mintzer M.A., Grinstaff M.W. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. P. 173.
  9. Yang J., Zhang Q., Chang H. et al. // Chem. Rev. 2015. V. 115. P. 5274.
  10. Liko F., Hindré F., Fernandez-Megia E. // Biomacromolecules. 2016. V. 17. P. 3103.
  11. Majoral J.-P., Caminade A.-M. // Chem. Rev. 1999. V. 99. P. 845.
  12. Ребров Е.А, Музафаров А.М, Папков В.С. и др. // Докл. АН СССР. 1989. Т. 309. № 2. С. 376.
  13. Музафаров A.M., Ребров E.A., Папков В.С. // Успехи химии. 1991. Т. 60. № 7. С. 1596.
  14. Лебедев Б.В., Рябков М.В., Татаринова Е.А. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2003. № 3. С. 523.
  15. Смирнова Н.Н., Степанова О.В., Быкова Т.А. и др. // Там же. 2007. № 10. С. 1924.
  16. Markin A.V., Sologubov S.S., Smirnova N.N. et al. // Thermochim. Acta. 2015. V. 617. P. 144.
  17. Sologubov S.S., Markin A.V., Smirnova N.N. et al. // J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119. P. 14527.
  18. Sologubov S.S., Markin A.V, Smirnova N.N. et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2016. V. 125. P. 595.
  19. Сологубов С.С., Маркин А.В., Смирнова Н.Н. и др. // Журн. физ. химии. 2018. Т. 92. № 2. С. 219.
  20. Смирнова Н.Н., Маркин А.В., Сологубов С.С. и др. // Там же. 2022. Т. 96. № 8. С. 1118.
  21. Milenin S.A., Selezneva E.V., Tikhonov P.A. et al. // Polymers. 2021. V. 13. Article 606.
  22. Prohaska T., Irrgeher J., Benefield J. et al. // Pure Appl. Chem. 2022. V. 94. P. 573.
  23. Varushchenko R.M., Druzhinina A.I., Sorkin E.L. // J. Chem. Thermodyn. 1997. V. 29. P. 623.
  24. Малышев В.М., Мильнер Г.А., Соркин Е.Л. и др. // Приб. техн. экспер. 1985. № 6. С. 195.
  25. Sabbah R., Xu-wu A., Chickos J.S. et al. // Thermochim. Acta. 1999. V. 331. P. 93.
  26. Höhne G.W.H., Hemminger W.F., Flammersheim H.-J. Differential Scanning Calorimetry. Springer-Verlag Berlin Heidelberg: Berlin, Germany, 2003. 310 p.
  27. Drebushchak V.A. // J. Therm. Anal. Calorim. 2005. V. 79. P. 213.
  28. Alford S., Dole M. // J. Am. Chem. Soc. 1955. V. 77. P. 4774.
  29. Adam G., Gibbs J.H. // J. Chem. Phys. 1965. V. 43. P. 139.
  30. Kauzmann W. // Chem. Rev. 1948. V. 43. P. 219.
  31. Bestul A.B., Chang S.S. // J. Chem. Phys. 1964. V. 40. P. 3731.
  32. Смирнова Н.Н. Лебедев Б.В., Храмова Н.М. и др. // Журн. физ. химии. 2004. Т. 78. № 8. С. 1369.
  33. Smirnova N.N., Stepanova O.V., Bykova T.A. et al. // Thermochim. Acta. 2006. V. 440. P. 188.
  34. Смирнова Н.Н., Маркин А.В., Самосудова Я.С. и др. // Журн. физ. химии. 2013. Т. 87. № 4. С. 570.
  35. Sologubov S.S., Sarmini Yu.A., Samosudova Ya.S. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2019. V. 131. P. 572.
  36. Миронова М.В., Семаков А.В., Терещенко А.С. и др. // Высокомолекуляр. соединения. 2010. Т. 52. № 11. С. 1960.
  37. Tande B.M., Wagner N.J., Kim Y.H. // Macromolecules. 2003. V. 36. P. 4619.
  38. Терещенко А.С., Тупицына Г.С., Татаринова Е.А. и др. // Высокомолекуляр. соединения. Сер. Б. 2010. Т. 52. № 1. С. 132.
  39. Музафаров А.М., Василенко Н.Г., Татаринова Е.А. и др. // Высокомолекуляр. соединения. Сер. С. 2011. Т. 53. № 7. С. 1217.
  40. Debye P. // Ann. Phys. 1912. V. 39. P. 789.
  41. Lebedev B.V. // Thermochim. Acta. 1997. V. 297. P. 143.
  42. Cox J.D., Wagman D.D., Medvedev V.A. CODATA Key Values for Thermodynamics. New York: Hemisphere Publishing Corp., 1989. 272 p.
  43. Chase M.W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1998. V. 1–2. P. 1951.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. 1. The molecular structure of the carbosilane dendrimer of the sixth generation with terminal trimethylsilylsiloxane groups G6[OSi(CH3)3]256.

Download (125KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. TG is the curve of the carbosilane dendrimer G6[OSi(CH3)3]256; Δm/m is the mass loss.

Download (19KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Temperature dependence of the heat capacity of the carbosilane dendrimer G6[OSi(CH3)3]256: AB is the amorphous (glassy) state; CF is the amorphous (uncovered) state; DE is the manifestation of the “nanoscale effect” (insert in the figure), Tg is the uncovering temperature.

Download (59KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences