Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
142
T1: P–9 
FT-IR and FT-Raman studies of cross-linking processes 
with glutaraldehyde and microwave radiation for polymer composition 
of poly(acrylic acid)/carboxymethyl cellulose (PAA/CMC) 
 
Beata Grabowska
1
, Maciej Sitarz
2
, Karolina Kaczmarska
1
, and Alena Pribulová
3
 
 
1 
AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta 23, 30 059 
Cracow, Poland [e-mail] 
2 
AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, 
Mickiewicza 30, 30–059 Cracow, Poland 
3 
Technical University of Košice, Department of Ferrous Metallurgy and Foundry, Letna 9.042 00 
Košice, Slovakia 
 
 
The spectroscopic FT-IR and FT-Raman methods confirmed the possibility of cross-linking 
of  the  poly(acrylic  acid)/carboxymethyl  cellulose  composition  (PAA/CMC)  by  the  selected 
chemical  (glutaraldehyde)  and  physical  agents  (microwave  field).  Glutaraldehyde  (OHC–
(CH
2
)
3
–CHO) can generate the cross-linking bonds formation between polymer chains by means 
of the addition reaction in the carbonyl group with the participation of hydroxyl groups, present 
in the CMC structure and the formation of hemiacetal or acetal groups. 
 
In  the  microwave  radiation  field  (800  W,  2.45  GHz)  the  resonance  stabilisation  will  be 
disturbed in the carboxyl group and the hydroxyl fragment in this group will be the substituent 
easier  for  splitting  off.  Therefore  under  the  influence  in  microwave  field  the  cross-linking 
reaction occurs by the PAA dehydration. The supplied energy is sufficient for transferring a part 
of the microwave  energy into heat as well as  for the resonance excitation to rotations of polar 
groups  within  the  composition  polymer  chains  (carboxylic,  carboxylate  and  hydroxyl  groups) 
and  the  formation  the  stable  cross-linked  structures  with  the  participation  of  intermolecular 
hydrogen bonds. 
 
The obtained knowledge of the cross-linking process will make it possible to conduct further 
research in the foundry engineering of the forming and consolidating  polymer-silicate systems 
with the method of 3D printing. 
 
Keywords:  poly(acrylic  acid);  carboxymethyl  cellulose;  polymer  composition;  cross-linking,  glutaraldehyde; 
microwave; spectroscopy  
 
Acknowledgment 
The work was supported by the Project AGH No 11.11.170.318/13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
143
T1: P–10 
Sulfamates and methanesulfonates of L-arginine and L-histidine 
 
Aram M. Petrosyan
1
, Vahram V. Ghazaryan
1
, Gerald Giester
2
, and Michel Fleck
2
 
 
1 
Crystal growth lab, Institute of Applied Problems of Physics, NAS of Armenia, 25 Nersessyan Str., 
0014 Yerevan, Armenia, e-mail: [e-mail] 
2 
Institute of Mineralogy and Crystallography, University of Vienna, Althanstr. 14, A-1090 Vienna, 
Austria 
  
 
Salts  of  L-arginine  and  L-histidine  are  the  most  studied  among  salts  of  amino  acids  [1]. 
However,  methanesulfonates  of  L-arginine  and  L-histidine  are  not  known  and  only 
spectroscopic characterization of L-histidinium sulfamate was communicated without details of 
crystal  structure  [2].  In  the  present  work,  we  report  our  results  on  obtaining,  crystal  growth, 
structure  determination  at  200  K  and  spectroscopic  characterization  of  sulfamate  and 
methanesulfonate salts of L-arginine and L-histidine. 
 
The salt (L-ArgH)(NH
2
SO
3
) crystallizes in the triclinic space group P1, Z=2 (a=5.7026(2) Å, 
b
=8.5315(3)  Å,  c=12.1240(4)  Å,  α=89.604(2)°,  β=87.254(2)°,  γ=79.738(2)°).  Protonated 
guanidyl and amino groups of L-ArgH cations as well as NH
2
 groups of sulfamate anions form 
N-H···O hydrogen bonds with COO carboxylate groups of cations and SO
3
 groups of anions.   
 
The  salt  (L-HisH)(NH
2
SO
3
)  crystallizes  in  the  orthorhombic  space  group  P2
1
2
1
2
1
,  Z=4 
(a=4.9729(2)  Å,  b=8.2645(3)  Å,  c=25.1111(8)  Å).  Protonated  imidazole  and  amino  groups  of 
the  L-HisH  cation  as  well  as  the  NH2  group  of  the  sulfamate  anion  form  N-H···O  hydrogen 
bonds  with  COO  carboxylate  groups  of  cation  and  SO
3
  group  of  anion.  ATR-IR  spectrum 
registered  by  us  differs  from  IR spectrum shown in  [2] registered  by  KBr  pellet technique. In 
addition to (L-HisH)(NH
2
SO
3
) we obtained also a new salt (L-HisH
2
)(NH
2
SO
3
)
2
 in this system. 
 
The  salt  (L-HisH
2
)(NH
2
SO
3
)
2
  crystallizes  in  the  monoclinic  space  group  P2
1
,  Z=2 
(a=5.0188(2) Å, b=8.6042(3) Å, c=15.0165(6) Å, β=93.159(2)°). The carboxyl group COOH of 
the L-HisH
2
 cation forms O-H···O hydrogen bond with one of SO
3
 group of anions. Remaining 
hydrogen bonds are N-H···O type formed by protonated imidazole, amino group as well as NH
2
 
groups of sulfamate anions. 
 
Two salts were found in the L-arginine-CH
3
SO
3
H-H
2
O system: (L-ArgH)(CH
3
SO
3
) and (L-
ArgH
2
)(CH
3
SO
3
)
2
.  The  first  crystallizes  with  highest  symmetry  (space  group  P6
5
22,  Z=12, 
a
=b=9.2740(1) Å, c=52.7314(15) Å, γ=120.00°) observed among salts of amino acids, while the 
second one crystallizes in lowest symmetry (space group P1, Z=2, a=5.2528(2) Å, b=10.3678(3) 
Å, c=15.8737(5) Å, α=105.922(2)°, β=94.522(2)°, γ=93.978(2)°).  
 
In  the  system  L-histidine-CH
3
SO
3
H-H
2
O  also  two  salts  were  found:  (L-
HisH)(CH
3
SO
3
)·2H
2
O and (L-HisH
2
)(CH
3
SO
3
)
2
. Both are monoclinic with space group P21 and 
Z=8, a=9.2990(3) Å, b=18.8237(5) Å, c=15.2750(4) Å, β=98.538(2)° and Z=2, a=6.1016(1) Å, 
b
=7.3693(2)  Å,  c=16.1581(4)  Å,  β=92.6210(10)°,  respectively.  Vibrational  spectra  contain 
characteristic  modes  of  singly  and  doubly  charged  L-HisH  and  L-HisH
2
  cations,  the 
methanesulfonate anion as well as of hydrogen bonds present in the structures. 
 
Keywords: sulfamate; methanesulfonate; L-arginine; L-histidine; vibrational spectroscopy; crystal structure  
 
References  
[1]  M.  Fleck,  A.M.  Petrosyan,  Salts  of  amino  acids:  crystallization,  structure  and  properties.  Springer, 
Dordrecht, 2014. 
[2]  Beulah J.M. Rajkumar, V. Ramakrishnan, S. Asath Bahadur, J. Raman Spectr. 30 (1999) 589. 
 
 
 

---