Получение синтетических полимеров
Полимеры получают в реакциях полимеризации и поликонденсации.
Полимеризацией называется реакция соединения большого числа молекул низкомолекулярных веществ (мономеров), протекающая за счет раскрытия кратных связей или циклов с образованием высокомолекулярного соединения без выделения побочных продуктов.
Схему реакции полимеризации в общем виде можно представить уравнением:
nM → [M]n,
где М – молекула мономера, [M]n – полимерная цепь.
Полимеризация молекул мономера с кратными связями:
nCH2=CH–CH=CH2 → (–CH2–CH=CH–CH2–)n.
Полимеризация циклических молекул:
.
Процесс полимеризации состоит из трех стадий: инициирования (образование активного центра), роста цепи и обрыва цепи. Эти стадии могут осуществляться разными способами, но во всех случаях наблюдается следующая схема процесса:
1. Образование активного центра:
М → М*;
2. Рост цепи:
М* + M1 → М2*...
M2* + M1 → M3* | ||||
Mn* + M1 → M*n+1 |
3. Обрыв цепи:
M*n+1 → Pn,
где M1 – молекула мономера; M* – активный центр; M2*, M3* … M*n+1 – растущая макромолекула; Pn – молекула полимера.
Поликонденсация – синтез полимеров из мономеров с двумя или несколькими функциональными группами, сопровождающийся образованием низкомолекулярных продуктов. В качестве низкомолекулярных продуктов могут образовываться вода, аммиак, хлороводород, формальдегид и др. Поликонденсация бифункциональных соединений называется линейной. Например, полимеризация аминокапроновой кислоты:
2NH2–(CH2)5–COOH → NH2–(CH2)5–CO–NH–(CH2)5–COOH + H2O.
Конечным продуктом этого процесса является поли-ε-капроамид:
(–CO–NH–(CH2)5–)n.
Поликонденсация соединений с тремя и более функциональными группами называется трехмерной.
Поликонденсация отличается от полимеризации тем, что элементарный состав полимера и мономеров не совпадает, т.к. в процессе поликонденсации выделяются низкомолекулярные вещества. Эти вещества могут вступать в реакцию с промежуточными продуктами поликонденсации, вызывая их расщепление, поэтому их следует постоянно удалять из реакционной среды.
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 1315;