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第五章合成高分子第一節(jié)合成高分子的基本方法高分子的合成是利用有機化合物相互反應的性能,得到相對分子質量較大的高分子的過程。高分子的相對分子質量比一般有機化合物大得多,通常在104
以上;一般有機化合物的相對分子質量具有明確的數(shù)值,而高分子的相對分子質量卻是一個平均值,因為聚合反應得到的是分子長短不一的混合物。合成高分子的基本方法包括加成聚合反應與縮合聚合反應,前者一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應,后者一般是含有兩個(或兩個以上)官能團的單體之間發(fā)生的聚合反應。一、加成聚合反應我們已經(jīng)知道,氯乙烯在一定條件下,可以通過相互加成的方式連接成鏈狀的高分子聚氯乙烯。氯乙烯在這里發(fā)生的是加成聚合反應(簡稱加聚反應)。該反應中的原料氯乙烯稱為單體,生成的聚氯乙烯稱為加成聚合物(簡稱加聚物)。聚氯乙烯分子鏈中可重復的結構—CH2—CHCl—稱為鏈節(jié),又稱重復結構單元,含有的鏈節(jié)數(shù)目稱為聚合度,以n
表示。
聚合物的平均相對分子質量=鏈節(jié)的相對質量×n二、縮合聚合反應我們曾經(jīng)學習過乙酸與乙醇在酸催化下發(fā)生的酯化反應,該反應是可逆反應,移除反應生成的水,可以促進平衡向生成乙酸乙酯的方向移動。如果用二元酸和二元醇代替一元酸和一元醇進行以上反應,如己二酸與乙二醇在酸催化下發(fā)生酯化反應,則生成連接成鏈狀的聚酯。這種由單體分子間通過縮合反應生成高分子的反應稱為縮合聚合反應(簡稱縮聚反應)。在生成縮合聚合物(簡稱縮聚物)的同時,還伴有小分子的副產(chǎn)物(如H2O等)的生成,這是縮聚反應與加聚反應的重要不同之處。一般的縮聚反應多為可逆反應,為提高產(chǎn)率,并得到具有較高聚合度的縮聚物,需要及時移除反應產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物。書寫縮聚物的結構簡式時,一般在方括號外側寫出端基原子或原子團;而加聚物的端基不確定,一般不必寫出。書寫縮聚反應的化學方程式時,各單體物質的量與縮聚物結構簡式的下角標一般要一致。例如,下列化學方程式中兩者都是n。另外,也要注意生成的小分子的物質的量:由一種單體進行縮聚反應,生成的小分子物質的量
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