Продольная релаксация ядерной намагниченности в растворах каучуков: протоны полиизопрена

Селективно (для различных структурных групп) измерены времена продольной (спинрешеточной) релаксации Т₁ протонов при частоте ядерного магнитного резонанса 700 МГц в растворе промышленного образца изопренового каучука Cariflex-IR0307 в дейтерированном бензоле. Показано, что величина Т₁ существенно зависит от структурного положения в цепи полиизопрена. Наибольшие значения Т₁ получены при двойных связях мономерных звеньев в цис-конфигурации и метильной группы транс-звена, наименьшие — для метинового и метиленовых протонов 3,4-звена, с различием в два-три раза. Рассмотрены вопросы точности измерений. Сформулированы практические рекомендации для условий регистрации спектров высокого разрешения ЯМР ¹Н при количественном анализе структуры изопреновых каучуков. 

1. G. J. Ray, C. M. Szabo. eMagRes, 2, N 2 (2013) 193—204

2. M. L. Senyek. In: Encyclopedia of Polymer Science and Technology, J. Wiley & Sons, Inc. (2008) 1—80

3. N. Makhiyanov. Polym. Sci., Ser. A, 59, N 2 (2017 269—279

4. H. S. Gutowsky, A. Saika, M. Takeda, D. E. Woessner. J. Chem. Phys., 27, N 2 (1957) 534—542

5. W. P. Slichter, D. D. Davis. J. Appl. Phys., 34, N 1 (1963) 98—101

6. D. W. McCall, D. R. Falcone. Trans. Faraday Soc., 66, N 1 (1970) 262—272

7. R. Lenk, J. P. Cohen-Addad. Solid State Comm., 8, N 22 (1970) 1869—1873

8. Nan-I Liu, J. Jonas. J. Mag. Res., 18, N 3 (1975) 444—454

9. R. Folland, A. Charlesby. Polymer, 20, N 2 (1979) 207—210

10. Н. Махиянов. Мультиплетности в протонных спектрах ЯМР стереорегулярных 1,4-полидиенов, дис. … канд. физ.-мат. наук, С.-Петербург, Институт высокомолекулярных соединений РАН (1992) 1—20

11. Н. Махиянов. В сб.: Современные аспекты ЯМР спектроскопии полимеров, С.-Петербург— Нижнекамск (1994) 40—46

12. M. Todica, S. Simon, C. Cosma, O. Cozar, E. Matei. Talanta, 53, N 1 (2000) 247—252

13. S. Kariyo, S. Stapf. Solid State Nucl. Mag. Res., 25, N 1 (2004) 64—71

14. V. M. Chernov, G. S. Krasnopol’skii. J. Exp. Theor. Phys., 107, N 2 (2008) 302—312

15. Н. Махиянов, С. В. Ефимов. Каучук и резина, 80, № 5 (2021) 258—262

16. J. Kowalewski, L. Maler. Nuclear Spin Relaxations in Liquids: Theory, Experiments, and Applications, CRC Press (2019)

17. K. Hatada, T. Kitayama, J. Terawaki, J. Tanaka, H. Sato. Polym. Bull., 2, N 11 (1980) 791—797

18. Z. W. Qiu, X. Chen, B. Sun, Z. Zhou, F. Wang. J. Macromol. Sci., A25, N 2 (1988) 127—141

19. D. J. Gisser, S. Glowinkowski, M. D. Ediger. Macromolecules, 24, N 15 (1991) 4270—4277

20. M. J. Minkler, J. M. Kim, V. V. Shinde, B. S. Beckingham. Mag. Res. Chem., 58, N 12 (2020) 1168—1176