ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез полимеров из "Курс химии Часть 1" Молекулы высокомолекулярных органических соединений отличаются от молекул низкомолекулярных веществ тремя основными признаками большим молекулярным весом, цепным строением и гибкостью. Молекулярный вес полимеров составляет десятки и сотни тысяч, а для некоторых веществ и несколько миллионов углеродных единиц. [c.351] Молекулы высокомолекулярных соединений состоят из большого числа последовательно соединенных химическими связями одних и тех же групп атолюв, называемых химическими звеньями цепной молекулы. [c.351] Химическое звено молекулы полимера полностью или почти полностью соответствует химическому составу исходного (или исходных) низкомолекулярного соединения, из которого образуется полимер. Такие низкомолекулярные соединения называют мономерами, а химические звенья — мономерными звеньями полимерной цепи. [c.351] молекулярный вес полимера, легко определить степень его полимеризации, если известен химический состав отдельного звена, и наоборот, зная степень полимеризации данного полимерного продукта, легко определить его молекулярный вес. Значение молекулярного веса, полученное по степени по лимеризации, не совсем точно, ибо два звена, расположенные по обоим концам цепной молекулы и называемые концевыми группами, несколько отличаются по химическому составу от звеньев, составляющих саму цепь. Однако это отличие настолько незначительно (если учесть, что полимерную молекулу составляет большое число звеньев), что им можно пренебречь. [c.353] Возникновение специфических свойств полимера, которых нет и не может быть у низкомолекулярных соединений, имеет место только в том случае, если цепная молекула содержит определенное для данного полимера число звеньев. Дальнейшее увеличение числа звеньев в некоторых случаях изменяет лишь количественную характеристику специфических свойств полимера, уменьшение же их числа приводит к полной потере этих свойств. [c.353] Мономеры — низкомолекулярные соединения, состоящие из одного звена или его части и способные вступать в реакцию полимеризации или поликонденсации. [c.353] Олигомеры (от греч. олигос — мало, мерос — доля) — соединения, состоящие из нескольких звеньев. [c.353] Полимеры — высокомолекулярные соединения с числом звеньев, достаточным для проявления полимерных свойств. [c.353] Основные из этих свойств возникают в органических полимерах только потому, что их большие цепные молекулы обладают гибкостью— признаком, который полностью отсутствует в любых низкомолекулярных и олигомерных продуктах. [c.354] Существование потенциальных барьеров вращения в молекуле любого вещества позволяет фиксировать ряд ее состояний с соответствующей для каждого из таких состояний внутренней (потенциальной) энергией. Это приводит к возникновению ряда стереоизомеров, называемых конформационными стереоизомерамм или просто конформациями молекулы. Такие изомеры не могут быть выделены, идентифицированы их удалось лишь обнаружить спектральными методами исследования с помощью инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния. Так, для молекулы этана установлено два конформационных изомера (рис. 106). Усложнение химического состава приводит к увеличению числа конформаций молекулы. Для олигомера, включающего шесть а-связей, в самой цепи возможно возникновение 16 конформаций, а для полимерной цепи возможно возникновение огромного числа конформаций. [c.354] Особенно важное значение имеет вращение атомов, которые составляют саму цепь и соединены простой связью. Эта связь, существующая между атомами углерода, а также между атомами углерода и атомами других элементов, составляющих цепь, не препятствует повороту одного звена молекулы по отношению к другому. Боковые же группы данной цепи и соседних цепей полимерного тела препятствуют повороту. [c.355] Чем выше энергия взаимодействия между боковыми группами, тем жестче цепь, т. е. тем больше длина отрезка до осуществления его поворота по отношению к соседнему отрезку цепи. В то же время любые повороты отдельных отрезков цепи друг относительно друга приводят к иному пространственному расположению звеньев и, следовательно, всей цепи в целом. Так возникает набор различнейших конформаций цепи, который непрерывно меняется, если для этого существуют необходимые температурные условия, обеспечивающие повышение внутренней энергии молекул для внутреннего теплового движения их. На рис. 107 схематически изображены конформации полимерной молекулы. [c.355] Средняя величина отрезка цепи, возникающего в результате заторможенного вращения, получила наименование сегмента, который является мерой гибкости молекул полимера. Гибкоцепные полимеры состоят из сегментов, в состав которых входит 10—30 звеньев жесткоцепные полимеры имеют сегменты с многими десятками звеньев. [c.355] Вернуться к основной статье