Матричный cинтез — реакции полимеризации и поликонденсации, при которых строение образующегося полимера и (или) кинетика процесса определяются другими макромолекулами — матрицами, находящимися в непосредственном контакте с молекулами одного или нескольких мономеров и растущими цепями.
Пример матричного синтеза в живой природе — биосинтез нуклеиновых кислот и белков, в котором роль матрицы играют ДНК и РНК, а состав и порядок чередования остатков мономеров в синтезируемом полимере однозначно определяются строением матрицы.
Термин «матричный синтез» обычно используют при описании синтеза нуклеиновых кислот и белков. При рассмотрении способов получения других полимеров используют иные термины — матричные полиреакции, полимеризация, поликонденсация. Такой матричный синтез реализуется при условии химического и пространственного соответствия (комплементарности) мономеров и растущей цепи, с одной стороны, и матрицы — с другой; при этом элементарные акты осуществляются между мономерами и растущими макромолекулами (а также олигомерами — при матричной поликонденсации), связанными с матрицей.
Обычно мономеры и олигомеры обратимо связываются с матрицей достаточно слабыми межмолекулярными взаимодействиями — водородными, электростатическими. Дочерние цепи в некоторых случаях практически необратимо ассоциируют с матрицей («узнают» матрицу) только после того, как достигнут некоторой определенной длины, зависящей от энергии взаимодействия между звеньями матрицы и дочерней цепи. «Узнавание» матрицы растущей цепью — необходимая стадия матричного синтеза; дочерние цепи практически всегда содержат фрагмент или фрагменты, образовавшиеся по «обычному» механизму, то есть без влияния матрицы. Скорость матричный синтез может быть выше, ниже или равна скорости процесса в отсутствие матрицы (кинетический матричный эффект).
Структурный матричный эффект проявляется в способности матрицы влиять на длину и химическое строение дочерних цепей (в том числе их пространственную структуру), а если в матричном синтезе участвуют два или более мономера — то также на состав сополимера и способ чередования звеньев.
Методом матричного синтеза получают полимер-полимерные комплексы, обладающие более упорядоченной структурой, чем поликомплексы, синтезируемые простым смешением растворов полимеров, а также поликомплексы, которые нельзя получить из готовых полимеров вследствие нерастворимости одного из них. Матричный синтез — перспективный метод получения новых полимерных материалов.
Литература[]
- Кабанов В. А., Паписов И. М., «Высокомолекулярные соединения», сер. А, 1979, т. 21, № 2, с. 243-81;
- Картина О. В. [и др.], «ДАН СССР», 1984, т. 275, № 3, с. 657-60;
- Литманович А. А., Марков С. В., Паписов И. М., «Высокомолекулярные соединения», сер. А, 1986, т. 28, № 6, с. 1271-78; * * Ferguson J., Al-Alawi S., Graumayen R., «European Polymer Journall», 1983, v. 19, № 6, p. 475-80;
- Polоwinski S., «J. Polymer. Sci.», Polimer Chemistry Edition, 1984, v. 22, № 11, p. 2887-94.