ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие принципы реакций образования полимеров из "Химия и технология полимеров Том 1" С точки зрения строения продуктов реакции химическое превращение может быть определено лишь когда исходные вещества содержат реакционноспособные группы, реагирующие избирательно в условиях реакции. Если органическое соединение содержит одну реакционноспособную (в данной реакции) группу, то его называют монофункциональным, две группы — бифункциональным, три группы или более — три-функциональным, или соответственно, иолифункциональиым (олиго-функциональным). Функциональность соединения однозначна только по отношению к определенной реакции. [c.16] Монофункциональные соединения дают только низкомолекулярные продукты реакции. При взаимодействии бифункционального соединения с монофункциональным партнером также образуются низкомолекулярные продукты. [c.16] Лишь сочетание бифункциональных молекул между собой или с другими бифункциональными молекулами приводит к новым молекулам, которые все еще содержат функциональные группы и потому способны к продолжению реакции. Таким образом, связывание бифункцио-.-нальных молекул ириводит к линейным макромолекулам. [c.16] Если участвуют три- или полифункциональные молекулы, то получаются разветвленные или сшитые макромолекулы. [c.16] Поэтому при образовании высокомолекулярных веществ часто наблюдают в качестве побочной реакции образование кольчатых соединений. Если хотят избежать образования макромолекул, т. е. стремятся к синтезу циклических молекул, то следуег применить принцин разбавления Руггли — Циглера. И, наоборот, высокомолекулярные соединения получаются, когда реакции протекают 1 условиях, не соответствующих этому принципу. [c.17] сли при синтезе высокомолекулярных веществ использовать только бифункциональные соединения, то получаются только линейные макромолекулы (если пренебречь побочными реакциями). [c.20] Эти молекулы называют также нитевидными или цепными. Они обладают выраженной одномерной структурой, в то время как в обоих других направлениях имеют протяжение в несколько А, как и обычные молекулы (одномерные макромолекулы). Эта линейная структура и определяет в основном их физические свойства. [c.20] Участие в реакции соединений более чем бифункциональных приводит к разветвлениям. Разветвленные макромолекулы имеют ясно выраженную трехмерную структуру и сохраняют растворимость. Они еще могут быть исследованы теми же методами, что и растворимые, линейные макромолекулы. Если же взаимодействие полифункциональных компонентов приводит к образованию все возрастающего числа развет-влени11, то вновь и вновь образующиеся макромолекулы будут соединяться между собой во все возрастающей степени. В конце концов образуется трехмерная сетка соединенных между собой молекулярных цепей (сетчатый полимер). Такие сшитые высокомолекулярные вещества нерастворимы, иногда могут ограниченно набухать, поэтому их уже больше нельзя исследовать теми методами, которые применяют в случае растворимых высокомолекулярных веществ. [c.20] В низкомолекулярной химии различают реакции присоединения, замещения и элиминирования. Из этих типов реакций для синтеза высокомолекулярных веществ рассматриваются только присоединение и заме-идение, так как обычно только они приводят к соединению молекул. Образование полипептидов из соединений Лейхса — более редкий случай. К этим реакциям следует еще прибавить химические превращения в цепях высокомолекулярных веществ. [c.20] В высокомолекулярной химии целесообразна следующая классификация реакции присоединения — это полимеризация и ступенчатая полимеризация реакции замещения — поликонденсация. С точки зрения кинетики реакции имеется существенная разница между полимеризацией, с одной стороны, и ступенчатой полимеризацией и поликонденсацией, — с другой. [c.20] Чтобы различить три основных типа реакций полимеризацию, ступенчатую полимеризацию и поликонденсацию — нужно исходить из формального механизма, а также из результатов кинетики реакции. Все способы образования высокомолекулярных веществ из низкомолекулярных могут быть отнесены к четырем названным типам реакций. [c.20] Различают радикальную и ионную полимеризации, и в последнем случае анионный или катионный реакционный процесс. Эти механизмы цепной реакции можно хорошо истолков 1Ть на основании электронной структуры двойной связи и концевых атомов. [c.21] При исследовании продуктов полимеризации элементарный анализ не имеет такого значения, как в низкомолекулярной химии. Получающиеся в результате полимеризации макромолекулы, независимо от степени полимеризации, имеют одинаковый с мономером элементарный состав, так как влияние концевых групп на свойства полимера, а также на его аналитический состав уменьшается с ростом степени полимеризации. [c.21] Под поликонденсацией понимают такую химическую реакцию, в j)e-зультате которой образование макромолекулы происходит при соединении ди- или полифункциональных молекул с отщеплением молекул, получающихся при взаимодействии вступивших в реакцию групп. [c.21] Поликонденсация — это ступенчатая реакция, состоящая из ряда единичных реакций. Однако отдельные ступени реакции друг от друга независимы. Промежуточные продукты представляют собой олигомерные или полимерные молекулярные смеси, которые в принципе могут быть выделены. Они сохраняют реакционноспособность, поскольку содержат те же функциональные гругшы, что и исходные вещества. [c.21] Во многих случаях поликонденсация идет до установления равновесия, положение которого определяется концентрацией реакционноспособных групп и низкомолекулярных продуктов. [c.21] Вернуться к основной статье