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Authors :
Hideki Shiozaki
Yoshio Tanaka
Source :
Die Makromolekulare Chemie. 143:25-45
Publication Year :
1971
Publisher :
Wiley, 1971.

Abstract

The addition reaction of various mono-epoxides such as epichlorohydrin, glycidol, allylglycidyl ether, butyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, propylene oxide, styrene oxide, hexadecene oxide, and vinyl cyclohexene monoepoxide with silk fibroin was investigated in the presence of some salts in different solvents at 30–80°C. Histidine, lysine, arginine, aspartic acid and glutamic acid, serine and tyrosine reacted. The weight gains decreased with increasing solubility parameter of the solvents, reached a minimum value at about 10 or at the solubility parameter of the epoxide, and then increased with the parameter. The salt effects on the epoxide-silk reaction were described partly by the hydration ability or by the acidity of the cations, and also by the basicity or the nucleophilicity of the anions. The substituent effects of the epoxide on the add-ons were elucidated by the modified TAFT equation, (log k − log k0)/σ* = ρp + ρsEs/σ*, where k0 and k are the rate constants for the reaction of a given compound and for the same reaction of one of its derivatives; σ* is the polar substituent constant characteristic of the substituent, Es is the steric substituent constant, and ρp and ρs are the reaction constants as measure of the susceptibility of the reaction to the polar and steric effects of substituents. Die Addition verschiedener Mono-Epoxide, wie Epichlorhydrin, Glycid, Allyl-, Butyl-und Phenylglycidather, Propylenoxid, Styroloxid, Hexadecenoxid und Vinylcyclohexenmonoepoxid an Seidenfibroin wurde in Gegenwart einiger Salze in verschiedenen Losungsmitteln bei 30–80°C untersucht. Es reagierten Histidin, Lysin, Arginin, Asparaginsaure und Glutaminsaure, Serin und Tyrosin. Die Gewichtszunahmen fallen mit steigendem Loslichkeitsparameter der Losungsmittel, erreichen einen Minimalwert bei etwa 10 oder beim Loslichkeitsparameter des Epoxids und steigen dann mit dem Parameter an. Die Salzeffekte gegenuber der Reaktion der Epoxide mit Seide werden teils durch die Fahigkeit zur Hydratisierung oder die Aciditat der Kationen erklart, teils durch die Basizitat oder Nucleophilie der Anionen. Der Einflus der Substitution des Epoxids auf die Additionsreaktion wird durch eine modifizierte TAFTsche Gleichung beschrieben: dabei sind k0 und k die Geschwindigkeitskonstanten fur die Reaktion einer gegebenen Verbindung und fur die gleiche Reaktion eines ihrer Derivate, σ* die polare und Es die sterische Substituentenkonstante; ρp und ρs sind die Reaktionskonstanten als Mas fur die Beeinflussung der Reaktion durch polare und sterische Effekte der Substituenten.

Details

ISSN :
0025116X
Volume :
143
Database :
OpenAIRE
Journal :
Die Makromolekulare Chemie
Accession number :
edsair.doi...........61b4e05f3dae79c8aba7529b3f7abc95
Full Text :
https://doi.org/10.1002/macp.1971.021430104