stringtranslate.com

Конденсационный полимер

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) является распространенным конденсационным полимером.

В химии полимеров конденсационные полимеры — это любые полимеры , процесс полимеризации которых включает реакцию конденсации (т. е . в качестве побочного продукта образуется небольшая молекула, такая как вода или метанол ). Таким способом образуются природные белки, а также некоторые распространенные пластмассы, такие как нейлон и ПЭТ . Конденсационные полимеры образуются путем поликонденсации, когда полимер образуется в результате реакций конденсации между частицами всех степеней полимеризации , или путем конденсационной цепной полимеризации , когда полимер образуется путем 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. Шаги роста выражаются формулой: P x +P y →P x+y +L {x}ε{1,2,…∞};{y}ε{1,2,…∞}

где P x и P y обозначают цепи степеней полимеризации x и y соответственно, а L - низкомолярный побочный продукт. 2. Ранее термин «поликонденсация» был синонимом «конденсационной полимеризации». Текущие определения поликонденсации и конденсационной цепной полимеризации были включены в более ранний термин «поликонденсация». [1]

Конденсационная полимеризация является формой ступенчатой ​​полимеризации . Линейные полимеры производятся из бифункциональных мономеров, то есть соединений с двумя реакционноспособными 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. Примеры включают нейлоны и белки . При приготовлении из амино-карбоновых 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 образуются две молекулы воды на повторяющуюся единицу:

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

Полиэфиры

Другим важным классом конденсационных полимеров являются полиэфиры . [5] Они возникают в результате реакции карбоновой кислоты и спирта. Примером может служить полиэтилентерефталат , обычный 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) , природного полимера.

Соображения безопасности и защиты окружающей среды

Полимеры конденсации имеют тенденцию быть более биоразлагаемыми, чем полимеры присоединения . Пептидные или сложноэфирные связи между мономерами могут гидролизоваться, особенно в присутствии катализаторов или бактериальных ферментов . [6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дженкинс, AD; Краточвил, П.; Степто, РФТ; Сутер, Вашингтон (1 января 1996 г.). «Глоссарий основных терминов в науке о полимерах (Рекомендации ИЮПАК, 1996 г.)». Чистая и прикладная химия . 68 (12): 2287–2311. дои : 10.1351/pac199668122287 . ISSN  0033-4545. S2CID  98774337.
  2. ^ Введение в полимеры, 1987 г., RJ Young Chapman & Hall ISBN 0-412-22170-5 
  3. ^ Д. Маргерисон; ГК Восток; Дж. Э. Спайс (1967). Введение в химию полимеров . Пергамон Пресс. 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 Камински (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 пластмасс на основе нефти: как далеко мы продвинулись?». Микробная биотехнология . 10 (6): 1308–1322. дои : 10.1111/1751-7915.12710 . ПМЦ 5658625 . ПМИД  28371373. 

Внешние ссылки