Диссертация

Диссертация посвящена исследованию конформационных особенностей поведения кремнийсодержащих дендримеров в различных условиях. Основным подходом к исследованиям являлось компьютерное моделирование методом молекулярной динамики c использованием атомистических моделей. В ходе выполнения данной работы была проведена сравнительная характеристика внутренней структуры и межмолекулярного взаимодействия двух типов силоксановых дендримеров, различающихся длиной спейсера, одиночных со второй по восьмую генерации и расплавов с третьей по шестую. Было проведено исследование внутримолекулярной подвижности и конформационных изменений в процессе адсорбции одиночных дендримеров этих же двух типов силоксановых и двух типов карбосилановых дендримеров, различающихся функциональностью ядра, с четвертой по седьмую генерации. Было показано, что основные характеристики силоксановых дендримеров, а именно форма, размер, радиальное распределение точек ветвления, радиальные профили плотности близки у одиночных дендримеров и дендримеров в расплаве. Продемонстрировано, что с ростом номера генерации внутренняя часть силоксановых дендримеров, непроницаемая для соседей в расплаве, увеличивается, а проницаемая внешняя – уменьшается. Показано, что характерные времена релаксации внутримолекулярных процессов в дендримерах на порядок больше, чем времена релаксации характеристик, описывающих молекулу как целое. Было выявлено, что изгиб ветвей дендримеров происходит за счет вращательной изомерии в точках ветвления. Было показано, что силоксановые дендримеры с четвертой по шестую генерации распластываются по плоскости, взаимодействуя с ней заметной частью атомов внутренних структурных слоев, в отличие от других типов дендримеров, которые взаимодействуют преимущественно атомами периферийного слоя. Результаты, полученные в данной работе, позволяют составить представление о влиянии регулярной разветвленной структуры дендримеров на их конформационное и динамическое поведение в растворах, расплавах и вблизи адсорбирующих поверхностей в зависимости от молекулярной массы и особенностей строения, что важно для создания новых материалов с уникальными свойствами на их основе.