Оглавление

Введение: полимеры в жизни человеческого общества

Глава 1.
Что такое молекулярная структура

1.1. Приближение Борна-Оппенгеймера

Глава 2.
Химическое строение молекулы полимера: первичная структура

Глава 3.
Структура и принципы объединения мономерных единиц:
вторичная структура

3.1. Некоторые аспекты молекулярной симметрии
3.2. Эквивалентные орбитали  Леннард-Джонса
3.3  Гибридизация атомных орбиталей

Глава 4.
Пространственная ориентация полимерной цепи:
третичная структура

4.1. Гибкие полимерные структуры
4.1.1. Растворы полимеров: теория Флори-Хаггинса.
4.2. Взаимодействие непосредственно не связанных в полимерной цепи фрагментов: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).
4.2.1. Биомолекулярные векторы, переносящие генетическую информацию:
плазмиды и трансгенные технологии
4.2.2. Практическое использование комплементарности нуклеотидов:
биочипы.
4.2.3. Практическое использование комплементарности нуклеотидов:
ДНК-компьютинг
4.3. Уникальные пространственные структуры полимерных молекул
сложного химического строения: белки
4.3.1. Прионы и конформационные  болезни
4.4. Фрактально разветвленные полимеры: дендримеры

Глава 5.
Надмолекулярные структуры полимеров: четвертичная структура

5.1. Общие представления
5.2. Органические надмолекулярные структуры
5.3. Биологические структуры: белки в клеточных мембранах
5.3.1. Амфифильные молекулы и структуры
5.3.2. Моно и мультислои  Ленгмюра-Блоджет
5.4. Динеин и кинезин – молекулярные моторы
5.5. Синтетические молекулярные моторы
5.6. Самоорганизация в молекулярных системах

Глава 6.
Конденсированное состояние полимеров

6.1. Гидрогели
6.2. Кристаллическое и аморфное состояние
6.3. Углеродные нанотрубки
6.4. Блок-сополимеры

Глава 7.
Структура и возможности полимерных систем

7.1. Суперконденсаторы
7.2. Фотонные кристаллы
7.3. Мембраны топливных элементов
7.4. Фотоактивные полимеры: искусственные мышцы
7.5. Полимерные щетки
7.6. Интеллектуальные полимеры

Предисловие

   Молекулярная структура во многом определяет свойства вещества и пути практических применений. В особенности многообразными, сложными и, нередко, противоречивыми могут быть связи между структурой и свойствами в полимерах – основе современных материалов, широко внедрившихся сегодня практически во все области человеческой деятельности. В книге последовательно рассматриваются структурные аспекты полимерных молекул. Основу определения структуры молекулы – системы построенной из ядер атомов и электронов, исходно составляют квантово-механические принципы. В дополнение к ним широко используются подходы классической теории химического строения, аккумулировавшие совокупность эмпирических сведений о химической реакционоспособности молекул. В силу высокой сложности полимерных молекул, содержащих десятки-сотни тысяч различных атомов, параметры молекулярной структуры естественным образом образуют ряд последовательных уровней, характеризующих строение полимерных молекул. При переходе от одного уровня к последующему уменьшается степень детализации структуры, но, при этом, появляется возможность описать строение все более сложных молекулярных фрагментов, молекул в целом и надмолекулярных структур.
   Структурные особенности полимерных молекул определяют пути практического применения полимеров. В книге рассмотрен ряд примеров, относящихся к различным областям человеческой деятельности. Вот некоторые из них.   Промышленное производство природного каучука и его аналогов на основе управления ходом синтеза на молекулярном уровне.
   Молекулярные принципы трансгенной биотехнологии.
   Использование полимерных молекул для создания средств хранения и обработки информации.
   Молекулярные средства диагностики заболеваний и направленной доставки необходимых лекарственных препаратов в нужную точку организма.

  Книга предназначена для студентов, аспирантов и научных работников, а также для широкого круга читателей, интересующихся этими проблемами.