Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2018-01-14 | 341 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Полимеры, характеризуются очень большой молекулярной массой. В состав молекул высокомолекулярных соединений входят тысячи атомов, как правило, образуя повторяющиеся группы, составные звенья. Очевидно, что свойства полимера будут определятся как составляющими его мономерами, так и самим фактом соединения их в единую макромолекулу.
Различают гомополимеры (образованные из одного мономера) и сополимеры (образованные из двух и более различных мономеров). Сополимеры в зависимости от характера расположения различных звеньев в макромолекуле делят на регулярные и нерегулярные, что также не может не сказаться на итоговых физических и химических свойствах полимера.
На свойства полимеров также сильно влияет наличие гетероатомов в основной цепи макромолекулы.
Особо можно выделить влияние на свойства вещества формы макромолекулы, что, например, является чрезвычайно важной характеристикой природных полимеров - белков.
Т.е., все свойства отдельных высокомолекулярных соединений определяются химическим составом, строением, конформацией и взаимным расположением макромолекул (надмолекулярной структурой). В зависимости от этих факторов свойства полимеров могут изменяться в широких пределах.
Высокомолекулярные соединения могут вступать в следующие реакции:
1. Соединение макромолекул поперечными химическими связями (сшивание, структурирование), например, при вулканизации каучуков, дублении кож. Поперечные связи между макромолекулами могут иметь ковалентную, ионную, ионно-координационную природу, а также возникать за счет Н-связей. Сшивка ковалентными связями называется химическим сшиванием, которое является необратимым процессом. Сшивка ионными и ионно-координационными связями, а также за счет Н-связей называется физическим связыванием, которое является обратимым процессом (связи, обычно,. устойчивы лишь при определенных условиях). Сшивание может происходить и самопроизвольно во время синтеза полимеров. При направленном сшивании сшивка макромолекул проводится двумя основными путями:
|
При взаимодействия функциональных групп или атомов у различных макромолекул, например, сшивание поливинилстирола (ПВС)
или полиэтилена (ПЭ)
При обработке линейных полимеров «сшивающими агентами» - низкомолекулярными соединениями, например, вулканизация каучука:
Возможна различная степень сшивки, т.е. образование трехмерных структур, сетей.
2. Распад молекулярных цепей на более короткие фрагменты (деструкция). Деструкция – это разрушение макромолекул под действием физических и химических агентов. С одной стороны, деструкция является нежелательной реакцией, поскольку уменьшает молекулярную массу и ухудшает физические и механические свойства полимеров. С другой стороны, играет и положительную роль, используясь для получения низкомолекулярных веществ (аминокислот из белков, глюкозы из крахмала), облегчения переработки полимеров, получения сополимеров.
Разновидностями химической деструкции являются: гидролиз, ацидолиз, алкоголиз, аминолиз, окисление и т.п. Гидролиз – это расщепление цепей при взаимодействии с водой, например, гидролиз полисахаридов: (C6H10O5) n + n H2O → n C6H12O6.
Ацидолиз – это расщепление под действием безводных кислот.
Алкоголиз – расщепление цепей под действием спиртов. Характерен для сложных полиэфиров и полисахаридов.
3. Взаимодействие с низкомолекулярными соединениями, с изменением природы боковых групп, но сохранением длины и строения скелета основной цепи (образование полимераналогов).
Благодаря этому можно получить полимеры из мономеров не существующих в природе или не стабильных, например, ПВС (поливиниловый спирт) получают гидролизом ПВА (поливинилацетата), потому что мономер для синтеза ПВС – виниловый спирт не существует в свободном виде, а сразу превращается в уксусный альдегид.
|
Или, изменение свойств полимера, например, получение производных целлюлозы (нитрата и ацетата целлюлозы), из которых получают бумагу, взрывчатые вещества, пластмассы, искусственный шелк и др. Сама целлюлоза является полициклическим полимером, содержащим большое число полярных гидроксильных групп образующих межмолекулярные Н-связи, прочно соединяющих цепи между собой. Это усложняет ее переработку полимер. При замещении атома Н групп ОН вследствие этерификации получаются более растворимые и плавкие продукты, которые легко перерабатываются.
При полимераналогичных превращениях возможно:
Образование новых функциональных групп - получение ПВС гидролизом ПВА (см. выше).
Введение новых функциональных групп, например, при хлорировании полиэтилена:
Циклизация. например при ацетилировании ПВС две функциональные группы реагируют с одной молекулой низкомолекулярного соединения:
4. Внутримолекулярные реакции между функциональными группами одной макромолекулы.
Внутримолекулярные превращения осуществляются под действием химических реагентов, тепла, света, излучений высокой энергии и т.п. Различают следующие типы внутримолекулярных превращений: перегруппировка боковых групп, перегруппировка в основных цепях, изомерные превращения (циклизация, цис-трансизомеризация, миграция двойных связей, образование ненасыщенных связей, сложные превращения).
Классификация органических соединений по строению углеродного скелета:
1. Ациклические (жирные, алифатические)
1.1. Предельные (алканы)
1.2. Непредельные (алкены, алкины, алкадиены)
2. Циклические
2.1. Карбоциклические – содержат кольца только из углеродных атомов
2.1.1. Алициклические – похожи на нециклические.
а) Предельные (циклоалканы)
б) Непредельные (циклические 1,3-алкадиены)
2.1.2. Ароматические – содержат бензольное кольцо (арены)
2.2. Гетероциклические – кроме углерода, кольца содержат атомы других элементов.
Классы органических соединений по имеющимся функциональным группам:
1. углеводороды – содержат только углерод и водород (CH4 - метан).
2. –OH – гидроксидная группа:
|
2.1. спирты – в ациклических соединениях (C2H5OH – этиловый спирт)
2.2. фенолы – в соединениях с бензольным кольцом (C6H5OH – фенол)
3. >C=O – карбонильная группа:
3.1. альдегиды – карбонильная группа связана с атомом водорода и одним углеводородным радикалом (CH3CHO – уксусный альдегид)
3.2. кетоны - карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами (CH3COCH3 – ацетон)
4. –COOH – карбоксильная группа: карбоновые кислоты (CH3COOH – уксусная кислота, этановая кислота).
5. –NH2 – аминогруппа: амины, по связанным радикалам бывают алифатическими, ароматическими и жирно-ароматическими (C6H5NH2 – анилин (ароматический амин)). Возможна и замена остальных водородов на радикалы.
6. –CONH2 – амидогруппа: амиды, гидроксил в карбоксильной группе замещен на аминогруппу (CH3CONH2 – амид уксусной кислоты).
7. аминокислоты, содержат одновременно и аминогруппу –NH2 и карбоксильную группу –COOH (NH2CH2COOH – глицин, аминоуксусная кислота, аминоэтановая кислота).
8. и т.д.
Углеводороды
1. Алканы, предельные углеводороды, парафины CnH2n+2 – CH4 мет ан, C2H6 эт ан, C3H8 проп ан, C4H10 бут ан, C5H12 пент ан и т.д. Радикалы, образованные при отрыве одного атома водорода в название имеют замену окончания с –ан на –ил: CH3– мет ил, C2H5– эт ил, C3H7– проп ил, C4H9– бут ил, C5H11– пент ил и т.д. Радикалы, образованные при отрыве двух атомов водорода в название имеют замену окончания с на –илиден (при отрыве от одного углерода) или –илен (при отрыве от соседних атомов углерода). Радикал CH2=, однако, имеет название метилен.
2. Циклоалканы, циклические предельные углеводороды, CnH2n – C3H6 циклопроп ан, C4H8 циклобут ан, C5H10 циклопент ан.
3. Алкены, непредельные углеводороды с одной двойной связью, названия образованы заменой –ан на –ен (или по старой номенклатуре –илен), CnH2n – C2H4 эт ен (этилен), C3H6 проп ен (припилен), C4H8 бут ен, C5H10 пент ен и т.д. При этом указывается номер атома углерода при двойной связи. Особо можно выделить радикал этена – винил CH2=CH–.
4. Алкины, непредельные углеводороды с одной тройной связью, названия образованы заменой –ан на –ин, CnH2n-2 – C2H2 эт ин (ацетилен), C3H4 проп ин (припилен), C4H6 бут ин, C5H8 пент ин и т.д. При этом указывается номер атома углерода при тройной связи.
|
5. Алкадиены, углеводороды содержащие две двойные связью, названия образованы с окончанием –диен, CnH2n-2 – C3H4 проп адиен, C4H6 бут адиен -1,3, C5H8 пент адиен -1,3 и т.д. При этом указывается номера атомов углерода при двойных связях. Выделяют сопряженные диены, в которых двойные связи разделены одинарной (типичны 1,3-диены), кумулированные диены (аллены, 1,2-диены) и диены с изолированными двойными связями разделенными несколькими одинарными. Сопряженные диены отличаются наличием двух конформаций – цис- и транс-формы. Наиболее типичными являются бутадиен-1,3 (дивинил) и 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен). К диенам относят и циклические 1,3-диены с обшей формулой CnH2n-4.
6. Арены, ароматические углеводороды, CnH2n-6 – бензол (C6H6) и его гомологи. C6H5CH3 – толуол (метилбензол), C6H4(CH3)2 – ксилол (диметилбензол), C6H5C2H5 – толуол.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!