stringtranslate.com

Конденсационный полимер

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — распространённый конденсационный полимер.

В химии полимеров конденсационные полимеры — это любые полимеры , процесс полимеризации которых включает реакцию конденсации (т. е. в качестве побочного продукта образуется небольшая молекула, например, вода или метанол ). Природные белки , а также некоторые распространенные пластики, такие как нейлон и ПЭТФ, образуются таким образом. Конденсационные полимеры образуются путем поликонденсации, когда полимер образуется в результате реакций конденсации между видами всех степеней полимеризации , или путем конденсационной цепной полимеризации , когда полимер образуется в результате последовательного присоединения мономеров к активному центру в цепной реакции . Основными альтернативными формами полимеризации являются цепная полимеризация и полиприсоединение , обе из которых дают аддитивные полимеры .

Определение ИЮПАК

Поликонденсация : полимеризация, при которой рост полимерных цепей происходит за счет реакций конденсации между молекулами всех степеней полимеризации. Примечания:

  1. Этапы роста выражаются следующим образом:
    Px + Py → Px + y + L ( x , y = 1, 2, … )
    где P x и P y обозначают цепи степеней полимеризации x и y соответственно, а L — побочный продукт с низкой молярной массой.
  2. Более ранний термин «поликонденсация» был синонимом «конденсационной полимеризации». Текущие определения поликонденсации и конденсационной цепной полимеризации были охвачены более ранним термином «поликонденсация». [1]

Конденсационная полимеризация является формой ступенчатой ​​полимеризации . Линейные полимеры производятся из бифункциональных мономеров, т.е. соединений с двумя реактивными концевыми группами . Обычные конденсационные полимеры включают полиэфиры , полиамиды, такие как нейлон , полиацетали и белки . [2] [3]

Полиамиды

Одним из важных классов конденсационных полимеров являются полиамиды . [4] Они возникают в результате реакции карбоновой кислоты и амина. Примерами являются нейлоны и белки . При получении из аминокарбоновых кислот, например аминокислот, стехиометрия полимеризации включает совместное образование воды:

n H 2 N-X-CO 2 H → [HN-XC(O)] n + (n-1) H 2 O

При получении из диаминов и дикарбоновых кислот , например, при производстве нейлона 66 , в результате полимеризации на каждую повторяющуюся единицу приходится две молекулы воды:

n H 2 N-X-NH 2 + n HO 2 C-Y-CO 2 H → [HN-X-NHC(O)-YC(O)] n + (2n-1) H 2 O
Общая химическая структура одного типа конденсационного полимера

Полиэстеры

Другим важным классом конденсационных полимеров являются полиэфиры . [5] Они возникают в результате реакции карбоновой кислоты и спирта. Примером является полиэтилентерефталат , распространенный пластик PETE (переработка №1 в США):

n HO-X-OH + n HO 2 C-Y-CO 2 H → [OXO 2 C-YC(O)] n + (2n-1) H 2 O
Структура поли-( R )-3-гидроксибутирата (P3HB) , встречающегося в природе полимера.

Безопасность и экологические соображения

Конденсационные полимеры, как правило, более биоразлагаемы, чем аддитивные полимеры . Пептидные или эфирные связи между мономерами могут быть гидролизованы, особенно в присутствии катализаторов или бактериальных ферментов . [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Дженкинс, А.Д.; Кратохвил, П.; Степто, RFT; Сутер, UW (1996-01-01). "Глоссарий основных терминов в полимерной науке (Рекомендации ИЮПАК 1996 г.)". Чистая и прикладная химия . 68 (12): 2287–2311. doi : 10.1351/pac199668122287 . ISSN  0033-4545. S2CID  98774337.
  2. ^ Введение в полимеры 1987 RJ Young Chapman & Hall ISBN 0-412-22170-5 
  3. ^ D. Margerison; GC East; JE Spice (1967). Введение в химию полимеров . Pergamon Press. ISBN 978-0-08-011891-8.
  4. ^ Б. Херцог; М.И. Кохан; С.А. Местемахер; Р.У. Пагилаган; К. Редмонд (2013). «Полиамиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a21_179.pub3. ISBN 978-3-527-30673-2. S2CID  241272519.
  5. ^ Хорст Кёпник; Манфред Шмидт; Вильгельм Брюггинг; Йорн Рютер; Уолтер Каминский (2002). «Полиэфиры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a21_227. ISBN 3-527-30673-0.
  6. ^ Вэй, Рен; Циммерманн, Вольфганг (ноябрь 2017 г.). «Микробные ферменты для переработки неподатливых пластиков на основе нефтепродуктов: как далеко мы продвинулись?». Микробная биотехнология . 10 (6): 1308–1322. doi : 10.1111/1751-7915.12710 . PMC 5658625. PMID  28371373 . 

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Конденсационная полимеризация .