Окисление нитро- и сульфо-полистирола

[NotChemist]

Уважаемые химики, подскажите может ли поменяться чувствительность полистирола к окислению, например пирофосфатам калия или смесью Fe/H2O2 или UV светом, если предварительно полистирол обработать азотной или/и серной кислотами? Или это независимые процессы - нитрируется/сульфируется бензольное кольцо, а окисляется, вероятно, -CH-CH- цепь. Как вообще можно эффективно окислить (ввести кислородсодержащие группы, в частности -ОН) изделие из блочного полистирола с сохранением его формы, прозрачности и пр.? Спасибо.

[Phobos]

Самая чувствительная позиция к окислению - бензильная. По идее, если пройдет сульфирование/нитрование кольца, то электронная плотность на ней несколько уменьшится и можно ожидать, что полученное производное будет более устойчиво к окислению. Но это будет уже не полистирол, а другое вещество. Точно также никто Вам не дает гарантию, что после функционализации полистирола новый полимер вообще будет прозрачным. Он может изменить любые физические свойства.

[SkydiVAR]

Как вообще можно эффективно окислить (ввести кислородсодержащие группы, в частности -ОН) изделие из блочного полистирола с сохранением его формы, прозрачности и пр.?

Я не полимерщик, но, из соображений банальной эрудиции, можно функционализировать только поверхность изделия. При этом - сохранение формы и прозрачности, подозреваю, гарантировать не сможет никто.
Альтернативный вариант - функционализировать мономер и уже его полимеризовать и из полученного полимера изготавливать изделие.

А для чего Вам это нужно, если не секрет? Может, есть и другие пути достижения этой цели?

[Phobos]

Полистирол вполне можно функционировать. Он неплохо растворим в ДХМ, вполне можно на такой раствор сделать Фридель-Крафтса или другие подобные реакции.

[NotChemist]

А для чего Вам это нужно, если не секрет? Может, есть и другие пути достижения этой цели?

Секрета нет. Мне необходимо на поверхности полистирольного планшет для ИФА получить ангидридные группы для ковалентного связывания соединения содержащего аминогруппу лизина. Одна из стратегий такая: получить на поверхности планшета -ОН группы, далее связать на гидроксилированной поверхности аминосилан (аминировать) и сверху ковалентно пришить к аминогруппе сополимер малеинового ангидрида. Один из способов получить -ОН группу на полистироле - окисление. Карбоксильная группа на поверхности тоже хорошо; лизин через карбодиимид можно зацепить. Как вариант - сульфирование/нитрование полистирола (получиться что то типа катионита)-----связывание поверхностью Fe2+ ----добавление H2O2----окисление полистирола----аминосилан---- и т.д. Окисление блочного полистирола в водной среде описано, в частности персульфатами, но готовое изделие наверняка содержит ингибиторы и антиоксиданты поэтому эффективность окисления не ожидается высокой. Короче, любому совету буду рад.

[старый химик]

Вероятно, это Вам может помочь. dx.doi.org/10.1021/ma300283d | Macromolecules 2012, 45, 2648−2653
Transparent Polystyrene Substrates with Controllable Surface
Chlorosulfonation: Stable, Versatile, and Water-Compatible
Precursors for Functionalization. A simple and economic method is presented that allows the preparation
of transparent polystyrene (PS) substrates activated with chlorosulfonyl groups.
Chlorosulfonation has been analyzed by ATR-FTIR. Linear PS chains with different
degrees of chlorosulfonation have been synthesized as model compounds in order to
analyze the modification quantitatively. After chlorosulfonation the activated surfaces
can be quantitatively converted in aqueous solution at room temperature to sulfo or
sulfonazide groups or react with bifunctional aliphatic amines of different length via
formation of sulfonamide linkages. In this way, surfaces with a huge variety of
functionalities like amines, carboxylic or sulfonic groups, sulfonazides, esters, etc. may be
obtained in a selective way controlling their density at the surface. In all cases, functional
surfaces with excellent optical transparency are obtained. Aminated surfaces have
successfully been probed for ELISA assays

[NotChemist]

Спасибо, обязательно посмотрю.

[NotChemist]

Еще небольшой вопрос ))). Малеиновый ангидрид спонтанно реагирует с NH2-группой. Нужно ли для увеличения эффективности процесса предварительно депротонировать аминогруппу, например раствором Na2CO3, pH 10? Спасибо.

[deren]

Если амино функция из аминокислоты, то соду не то что можно, а необходимо: классический метод Шоттен-Баумана.

[Upstream]

Боюсь, что прозрачность удастся сохранить лишь при физической сорбции биомолекул и обычно этот вариант работает удовлетворительно. Возможно и в случае радиационной прививки, но в этом деле я не спец. Обязательно вооружитесь этой книгой:
Bioconjugate Techniques. Hermanson, G.T. Academic Press-Elsevier 2013. 1140 pp.

Код: Выделить всё

http://libgen.org/book/index.php?md5=da548665948f065be4e9363ca44d5acf&open=0

[avor]

обработайте поверхность коронным разрядом в присутствии воздуха вот вам и функуционализация правда неспецифическая, но работает.