13高分子化合物的基本合成反应 一、概述 由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应 按单体和聚合物在组成和结构上发的变化分 类 ●加聚反应( addition polymerization 不饱和乙烯类单体及环状化合物通过自身的加 成聚合反应生成的高聚物,称为加聚反应。 例如:聚苯乙烯的合成 nCH2=CH→( CH2-CH ,n
1.3高分子化合物的基本合成反应 一、概述 由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应 ⚫ 1、按单体和聚合物在组成和结构上发的变化分 类 ⚫ 加聚反应(addition polymerization) 不饱和乙烯类单体及环状化合物通过自身的加 成聚合反应生成的高聚物,称为加聚反应。 例如: 聚苯乙烯的合成
●缩聚反应( condensation polymerization) 含有两个或两个以上官能团的化台物,通过缩合 聚合反应生成的高聚物,称为缩聚反应。 例如:已二胺与己二酸的缩聚反应 n,HN(CH,NH,+ nHOOC(CH2) COOH+ HfHN(CH2NHCO(CH,)4CO+OH+(2n-1H2O
⚫ 缩聚反应(condensation polymerization) 含有两个或两个以上官能团的化台物,通过缩合 聚合反应生成的高聚物,称为缩聚反应。 例如: 己二胺与己二酸的缩聚反应
、按聚合反应机理和动力学分类 ●连锁聚合(链式聚合, chain polymerization 烯类单体的加聚反应,绝大多数属连锁聚合。 反应过程中,反应体系始终由单体、高相对 分子质量聚合物和微量引发剂组成,没有中间 产物
2、按聚合反应机理和动力学分类 ⚫ 连锁聚合(链式聚合,chain polymerization) 烯类单体的加聚反应,绝大多数属连锁聚合。 反应过程中,反应体系始终由单体、高相对 分子质量聚合物和微量引发剂组成,没有中间 产物
根据活性中心不同,连锁聚合反应又分为 自由基聚合:活性中心为自由基 阳离子聚合:活性中心为阳离子 阴离子聚合:活性中心为阴离子 配位离子聚合:活性中心为配位离子
自由基聚合:活性中心为自由基 阳离子聚合:活性中心为阳离子 阴离子聚合:活性中心为阴离子 配位离子聚合:活性中心为配位离子 ✓根据活性中心不同,连锁聚合反应又分为:
●逐步(增长)聚合( stepwise polymerization 逐步聚合没有活性中心,它是通过一系列单 体上所带的能相互反应的官能团间的反应逐步实 现的。 绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的加成聚 合反应等等都是逐步增长聚合反应 两种聚合机理的区别:主要反映在平均每一个 分子链增长所需要的时间上
⚫ 逐步(增长)聚合(stepwise polymerization) 逐步聚合没有活性中心,它是通过一系列单 体上所带的能相互反应的官能团间的反应逐步实 现的。 绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的加成聚 合反应等等都是逐步增长聚合反应。 两种聚合机理的区别:主要反映在平均每一个 分子链增长所需要的时间上
需要注意 缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现 混淆情况,将它们等同起来是不对的 应加以区别,这是两种不同范畴的分类方案 烯类单体的加聚反应,绝大多数属连锁聚合。 绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的聚加成 反应等等都是逐步增长聚合反应
需要注意 缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现 混淆情况,将它们等同起来是不对的 应加以区别,这是两种不同范畴的分类方案 ⚫ 烯类单体的加聚反应,绝大多数属连锁聚合。 ⚫ 绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的聚加成 反应等等都是逐步增长聚合反应
二、逐步聚合反应 1、逐步聚合反应的分类 按聚合反应机理分缩合聚合(缩聚)反应 逐步加聚反应 按反应热力学的特征分平衡反应 不平衡反应 按聚合物链结构分线型逐步缩聚反应 体型逐步缩聚反应 按参加反应的单体种类分均缩聚 混缩聚 共缩聚 按反应中形成的新键分:聚酯化反应、聚酰胺化反应 聚醚化反应
1、逐步聚合反应的分类 •按聚合反应机理分 缩合聚合(缩聚)反应 逐步加聚反应 •按反应热力学的特征分 平衡反应 不平衡反应 •按聚合物链结构分 线型逐步缩聚反应 体型逐步缩聚反应 •按参加反应的单体种类分 均缩聚 混缩聚 共缩聚 •按反应中形成的新键分: 聚酯化反应、聚酰胺化反应、 聚醚化反应 二、逐步聚合反应
2逐步聚合反应的单体及特征 单体常带有各种宫能园(单体分子中能参加反应并能表征 反应类型的原子团): COOH、-OH、-COOR、-COC、-NH2等 ◆缩聚反应单体体系 +官能度(f)的概念 是指一个单体分子中能够参加反应的官能团的数目。 如:HO-CH2CH2-OH,∫=2; 丙三醇,∫=3 OH 进行酯化反应,官能度为1 与醛缩合,官能度为3
单体常带有各种官能团(单体分子中能参加反应并能表征 反应类型的原子团): -COOH、-OH、-COOR、-COCl、-NH2等 ◆ 缩聚反应单体体系 官能度(f)的概念 是指一个单体分子中能够参加反应的官能团的数目。 OH 进行酯化反应,官能度为 1 与醛缩合,官能度为 3 2.逐步聚合反应的单体及特征 如:HO-CH2CH2 -OH, f = 2; 丙三醇,f = 3
+对于不同的官能度体系,其产物结构不同。 1-n官能度体系 一种单体的官能度为1,另一种单体的官能度大于1,即 1-1、1-2、1-3、1-4体系。 只能得到低分子化合物,属缩合反应 2-2官能度体系 每个单体都有两个相同的官能团,可得到线形聚合物, 如 n HOOC(CH2)4COOH n HOCH2CHOOH HO+CO(CH2)4C00CH2CH2OL-H+(2n-1)H 2O 缩聚反应是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程
对于不同的官能度体系,其产物结构不同。 1-n官能度体系 一种单体的官能度为1,另一种单体的官能度大于1 ,即 1-1、1-2、1-3、1-4体系。 只能得到低分子化合物,属缩合反应。 2-2官能度体系 每个单体都有两个相同的官能团,可得到线形聚合物, 如 n HOOC(CH2) 4 COOH + n HOCH2 CH2 OH HO CO(CH2 ) 4 COOCH2 CH2 O H + (2n-1) H 2 O n 缩聚反应是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程
x2官能度体系 同一单体带有两个不同且能相互反应的官能团,得到线形 聚合物,如 n HORCooH HfoRCo+OH +(n-1)Ho 2-3、2-4官能度体系 如:苯酐和甘油反应 苯酐和季戊四醇反应形缩聚物
2 官能度体系 同一单体带有两个不同且能相互反应的官能团,得到线形 聚合物,如 n HORCOOH H ORCO n OH + (n-1) H2 O 2-3、2-4官能度体系 如:苯酐和甘油反应 苯酐和季戊四醇反应 体形缩聚物