ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткий исторический очерк развития химии высокомолекулярных соединений из "Основы химии высокомолекулярных соединений" Созданная А. М. Бутлеровым в 1861 г. теория химического строения обеспечила бурное развитие органической химии. На основе этой теории стало возможным установить строение сложных органических соединений, синтезировать их из более простых веществ, а впоследствии получать еще более сложные вещества — высокомолекулярные соединения. [c.38] Определение строения высокомолекулярных веществ и описание их свойств долгое время затруднялось невозможностью выделить их методами классической органической химии в хи.мически чистом состоянии и определить их точные физические константы (температуру плавления, температуру кипения, молекулярный вес). На основе же данных элементарного анализа можно было определить лишь состав вещества, но не его строение. Изучение строения и свойств высокомолекулярных соединений стало возможным только с развитием физической химии н появлением таких методов исследования, как рентгенография, электронография и другие физические методы. Были созданы также специальные методы определения молекулярного веса, формы и строения гигантских молекул, неизвестных классической . химии. [c.38] Очень ценные н весьма разнообразные физико-механические свойства полимеров и неограниченные возможности их технического использования, а также чрезвычайно большая роль, которую они играют в биологии, способствовали быстрому развитию химии высокомолекулярных соединений. [c.39] Первые попытки описания свойств высокомолекулярньгх соединений на основе представлений классической химии привели (20—30-е годы) к коллоидной теории строения высокомолекулярных соединений, так как некоторые особенности растворов высокомолекулярных соединений были близки к свойствам уже хорошо известных в то время коллоидных систем. Так, вязкость растворов высокомолекулярных соединений в десятки и сотни раз превышает вязкость истинных растворив низкомолекулярных соединений. Высоковязкие рас-творьв был,и известны лишь для тех низкомолекулярных веществ, молекулы которых при растворении ассоциируются в мицеллы— коллоидные частицы (примером может служить коллоидный раствор мыла в воде). По величине молекул высокомолекулярные соединения также близки к коллоидным частицам и очень далеки от молекул низкомолекулярных соединений, дающих истинные растворы (например, раствор мыла в спирте). Такая формальная аналогия между растворами высокомолекулярных соединений и коллоидными растворами привела к тому, что все высокомолекулярные соединения рассматривались как коллоиды. [c.39] В соответствии с особенностями свойств (растворение с сильным набуханием, образование растворов с очень высокой вязкостью, студнеобразование и др.) все высокомолекулярные органические соединения были выделены в группу лиофильньгх коллоидов в отличие от низкомолекулярных соединений — способных к образованию только лиофобных коллоидов. [c.39] Относительно строения коллоидных частиц высокомолекулярных соединений существовали различные точки зрения. Наибольшее значение для последующего развития химии высокомолекулярных соединений имели мицелл яр ная теория К. Мейера и Г. Марка и особенно — макромолеку-л я р н а я теория Г. Штаудингера. [c.39] Согласно мицеллярной теории строения в ее первоначальном виде, высокомолекулярные соединения построены из. мицелл, которые представляют собой пучки жестких макромолекул (степень полимеризации около 100). В каждую мицеллу, образующую поверхностно ограниченную структурную единицу (подобие кирпича), входит 40—60 параллельно расположенных макромолекул полимера. Поведением этих структурных единиц определяются все свойства высокомолекулярных соединений. [c.39] Штаудингер отрицал при этом возмол ность ассоциации молекул не только в разбавленных, но и в концентрированных растворах полимеров. Он полагал, что молекулы полимеров представляют собой жесткие палочки, которые не могут заметно менять свою форму. Одним из доказательств этого положения Штаудингер считал относительную легкость деструкции полимеров при механическом воздействии, например три раЗ МО-ле на шаро зой мельнице, пр и истечении через тонкий капилл.яр и т. д. [c.40] Решающее значение в создании современной теории строения высокомолекулярных соединений имел синтез целого ряда полимеров. [c.40] В тридцатых годах А. Фрей-Вислинг и ряд других исследователей высказали представление о мицеллах как участках. местной ориентации цепей главных валентностей, когда длина -Л1акромолекулы не ограничивается величиной мицеллы и одна макромолекула может участвовать в образовании нескольких мицелл. Штаудингер со своей стороны вынужден был признать возможность ассоциация и взаимной ориентации макромолекул в твердых полимерах. [c.41] На основе результатов дальнейших исследований структуры высокомолекулярных соединений и их физических свойств (работы Г. Марка, Е. Гута, В. Куна, П. П. Кобеко, А. П. Александрова, Я- И. Френкеля, В. А. Каргина, С. Банна, С. Н. Журко-ва, Ю. С. Лазуркина, Г. Л. Слонимского и других исследователей) сформировались современные представления о строении высокомолекулярных соединений. [c.41] По совре.менным представлениям, высокомолекулярные соединения построены из длинных гибких нитевидных молекул, способных изменять свою форму. Связь между макромолекулами осуществляется физическими силами межмолекуляр-ного взаимодействия. Как показали структурные исследования, все полимеры неоднородны по физической структуре, что обусловлено большой величиной и гибкостью. макромолекул. Кристаллизующиеся полимеры двухфазны и построены из кристаллических и аморфных областей. А.морфные полимерьг, хотя и более однородны по структуре, но также содержат области большей и меньшей упорядоченности макромолекул. Благодаря гибкости макромолекул и их способности менять свою форму полимеры обладают высокими обратимыми деформациями, что отличает их от низкомолекулярных соединений. [c.41] Липатовым и другими исследователями, показали, что большинство высокомолекулярных соединений образует истинные растворы и лишь некоторые из них могут образовывать и коллоидные растворы. [c.41] Благодаря быстрому развитию учения о кинетике химических реакций и химической термодинам ики стало возможным за короткий срок создать теоретические основы методов синтеза высокомолекулярных соединений. [c.42] На основе блестяще развитой И. Н. Семеновы,м теории цепных реакций была разработана теория цепной полимеризации— одного из важнейших методов синтеза высокомолекулярных соединений. Большая заслуга в разработке теории цепной по.тимеризации принадлежит Г. Шульцу, С. С. Медведеву, Р. Норришу, X. С. Багдасарьяну. В создании основ теории полимеризации большую роль сыграли работы С. В. Лебедева. При.менив кинетический метод исследования процесса полиме- ризации, он впервые установил зависимость скорости полимеризации от химического строения низкомолекулярных веществ. Работы С. В, Лебедева имели огромное практическое значение—благодаря им в СССР впервые в мире был осуществлен промышленный синтез Каучука. [c.42] Основы теории другого важнейшего мета,да синтеза высако-.молекулярных соединений — поликонденсации — разработаны Карозерсом. Большое число исследований в этой области при-иадлеж ит В. В. Коршаку, Г. С. Петрову и А. А. Ваншейдту. [c.42] Значительным событием в области химии высокополимеров явилось открытие К. Циглером и Дж. Натта в 1955 г. метода синтеза нового типа высокомолекулярных соединений — стерео-регулярны,х шоли.меров, отличающихся высокой регулярностью структуры и чрезвычайно высокими физико-механическими по-казателя.ми. [c.42] В настоящее время ведутся разносторонние исследования по созданию новых методов синтеза полимеров, что еще более расширит диапазон их свойств и области их применения. [c.42] Вернуться к основной статье