Синтез реакционноспособных олигомеров и полимеров на их основе. Лекция 1

Сентябрь 5, 2022

Главная
Химия
Синтез реакционноспособных олигомеров и полимеров на их основе. Лекция 1

Содержание

2. План лекции Олигомеры и реакционноспособные олигомеры (РСО) определение терминов: олигомеры и РСО Влияние ММ полимера на
3. определения Олигомер (греч. ολιγος — малый, немногий, незначительный; μέρος - часть) — молекула в виде цепочки,
4. Практическое значение молекулярной массы (ММ) полимера
5. у олигомеров заметно различаются и зависят от химической природы концевых групп и ММ: физико-химические свойства реакционная
6. Термомеханическая кривая для гомологического ряда макромолекул
7. Сравнение термодинамических свойств X(R)nY
8. Олигомеры можно разделить на три группы в зависимости от содержания в них функциональных групп (ФГ): Не
9. Идеальные РСО Показатели: ММ, ММР, функциональность, ФГ, их тип и наличие, РТФ, зависят от способа синтеза,
10. Реальные РСО
11. Распределение по типам функциональности (РТФ) средняя числовая функциональность средняя массовая функциональность степень неоднородности по ФГ Функциональность
12. Характеристики олигобутадиена с разными функциональными группами
13. Реакционную способность функциональных групп определяют: химическое строение ФГ строение остальной части молекулы состав реакционной среды природа
14. РСО получают: ММ олигомеров регулируют прекращением реакции при низких глубинах превращения ММ олигомеров регулируют использованием избытка
15. Влияние метода получения и типа инициатора на ММР олигобутадиенов
16. Идеальные РСО получают ступенчатым синтезом Ступенчатая конденсация бифункционального соединения с другим бифункциональным соединением, у которого одна
17. Твердофазный синтез пептидов Носитель: хлорметилированный полистирол сшитый небольшим количеством дивинилбензола
18. Преимущества синтеза ВМС исходя из РСО создание макромономеров заданного строения получение ВМС регулярного строения с узким
19. Преимущества получения полимерных изделий исходя из РСО получение ВМС и изготовление из него изделия в одну
20. Олигомеры
21. Природные смолы: акароид, даммара, сандарак, мастике, канифоль, копалы, шеллак, янтарь До 30-х годов XX века натуральные
22. ископаемые органического происхождения (твёрдые или смолоподобные продукты) представляют собой смесь олигомерных углеводородов и их азотистых, кислородистых,
23. Примеры природных олигомеров
25. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции
Олигомеры и
реакционноспособные олигомеры (РСО)
определение терминов: олигомеры и РСО
Влияние

ММ полимера на свойства
понятие о функциональности и распределении по типам функциональности РСО
общие принципы получения РСО
синтез «идеальных» РСО
практическое значение РСО
преимущества синтеза ВМС и полимерных изделий на основе РСО
обобщение материалов лекции; классификация РСО
Природные смолы и фолдамеры

Слайд 3

определения
Олигомер (греч. ολιγος — малый, немногий, незначительный; μέρος - часть) — молекула

в виде цепочки, состоящей из небольшого числа составных мономерных звеньев.

Олигомер (англ. oligomer) — вещество, молекулы которого содержат от нескольких до нескольких десятков одинаковых или различных структурных единиц, обычно в пределах от 10 до 100.

Олигомеры - полимеры сравнительно небольшой молекулярной массы.

Олигомеры, члены гомологических рядов, занимающие по размеру молекул область между мономерами и высокомолекулярными соединениями.

Слайд 4

Практическое значение молекулярной массы (ММ) полимера

Слайд 5

у олигомеров заметно различаются и зависят
от химической природы концевых групп

и ММ:
физико-химические свойства
реакционная способность
верхний предел ММ олигомеров
зависит от химической природы цепей олигомера
соответствует тому значению, при котором начинают проявляться свойства характерные для высокомолекулярных веществ
более широкий интервал ММ охватывают
полярные олигомеры (от 500 до ~ 1,5·104), чем неполярные (от 500 до ~ 5·103).
реакционная активность олигомеров
с увеличением длины молекулы олигомера активность может возрастать или падать в зависимости от природы среды и олигомера
характеризуются
значительными межмолекулярными взаимодействиями
повышенной вязкостью
высокими временами релаксации

Олигомеры
Х-(CH2-СHR)n-Y

Слайд 6

Термомеханическая кривая для гомологического ряда макромолекул

Слайд 7

Сравнение термодинамических свойств X(R)nY

Слайд 8

Олигомеры можно разделить на три группы в зависимости от содержания в

них функциональных групп (ФГ):
Не содержащие ФГ
Содержащие одну ФГ
Содержащие 2 или несколько ФГ и способные к дальнейшим химическим превращениям

РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫЕ ОЛИГОМЕРЫ
это олигомеры, имеющие в своем составе реакционноспособные ФГ

форполимеры

макромеры

предполимеры

Слайд 9

Идеальные РСО
Показатели: ММ, ММР, функциональность, ФГ, их тип и наличие, РТФ,

зависят от способа синтеза, типа катализатора/инициатора, температурных условий, степени исчерпывания мономера при синтезе и других условий.

Слайд 10

Реальные РСО

Слайд 11

Распределение по типам функциональности (РТФ)
средняя числовая функциональность
средняя массовая функциональность

степень неоднородности по ФГ

Функциональность ˗ число связей в цепи полимера, которое олигомер может образовать

Слайд 12

Характеристики олигобутадиена с разными функциональными группами

Слайд 13

Реакционную способность функциональных групп
определяют:
химическое строение ФГ
строение остальной части

молекулы
состав реакционной среды
природа и количество катализатора

Слайд 14

РСО получают:
ММ олигомеров регулируют прекращением реакции при низких глубинах превращения
ММ олигомеров

регулируют использованием избытка одного из реагентов

все процессы получения олигомеров называют олигомеризацией

1. полимеризацией
(радикальной, ионной, координационно-ионной)

выбор инициатора / катализатора определенного химического строения
варьированием соотношения мономер:инициатор или катализатор
увеличением вклада реакций передачи цепи на мономер
введением агентов передачи цепи – телогенов

3. направленной деструкцией высокомолеку- лярных полимеров

4. модификацией РСО по концевым ФГ

2. поликонденсацией

5. специальным ступенчатым синтезом

Слайд 15

Влияние метода получения и типа инициатора на ММР олигобутадиенов

Слайд 16

Идеальные РСО получают ступенчатым синтезом
Ступенчатая конденсация бифункционального соединения с

другим бифункциональным соединением, у которого одна ФГ защищена (блокирована) Пример: 2-гидрокси-2-метилпропановая кислота
ZO-C(CH3)2-COCl+ HO[C(CH3)2-CO]nOR →
H+
Z[O-C(CH3)2-CO]n+1OR → HO[C(CH3)2-CO]n+1OR
Постадийное взаимодействие двух бифункциональных соединений, одно из которых взято в большом избытке (метод удвоения)
А + В (избыток) → ВАВ
ВАВ + А (избыток) → (ВА)2А
(ВА)2А + В (избыток) → (ВА)3В
(ВА)2А + ВАВ (избыток) → (ВА)4В
Пример: А-диол; В-диизоционат
Ступенчатый синтез на полимерах носителях
реакция протекает в растворе
простота выделения веществ на каждой стадии
исключение дополнительной очистки промежуточных и целевых продуктов реакции

Слайд 17

Твердофазный синтез пептидов
Носитель: хлорметилированный полистирол сшитый небольшим количеством дивинилбензола

Слайд 18

Преимущества синтеза ВМС исходя из РСО
создание макромономеров заданного строения
получение ВМС регулярного

строения с узким ММР
возможность получения сополимеров с любым соотношением и чередованием сомономеров по цепи, в том числе возможность задать гидрофильно-гидрофобный баланс цепи, за счет комбинирования РСО разной природы
осуществление макромолекулярного конструирования

Слайд 19

Преимущества получения полимерных изделий исходя из РСО
получение ВМС и изготовление из

него изделия в одну операцию
пластификация ВМ полимеров РСО, что позволяет упростить переработку полимера в изделие и модифицировать его свойства
исключение образование свободных НМ (побочных) продуктов при использовании РСО, имеющих следующие концевые ФГ:
олефиновую (С=С) группу
изоцианатную (-N=C=O) группу,
эпокси группу или цикл
отверждение непосредственно в формах при использовании жидких или легкоплавких РСО
создание высокопроизводительного процесса изготовления изделий без применения сложного оборудования

Слайд 20

Олигомеры

Слайд 21

Природные смолы: акароид, даммара, сандарак, мастике, канифоль, копалы, шеллак, янтарь
До 30-х

годов XX века натуральные смолы использовали, как:
пленкообразующие для лакокрасочных материалов
связующие в производствах клеев, сургуча, линолеума, шлифовальных и полировальных паст, грампластинок, медицинских пластырей, жевательной резинки
аппреты для тканей и бумаги

Слайд 22

ископаемые органического происхождения (твёрдые или смолоподобные продукты)
представляют собой смесь

олигомерных углеводородов и их азотистых, кислородистых, и металлосодержащих производных залегающие в недрах в твёрдом, вязком и вязко-пластичном состояниях
используются как строительное сырьё (дорожные покрытия, производство мягкой кровли, асфальтовой мастики и др.), в электропромышленности (изоляторы, антикоррозийные покрытия и др.)
крупнейшее месторождение битума – Канадский асфальтовый пояс на юго-западном склоне Канадского щита. Здесь имеется знаменитое месторождение Атабаска с запасами более 100 млрд. т

Би́тумы природные (от лат. bitumen — горная смола)
– озокерит, асфальт, нефть, гудрон

Слайд 23

Синтез реакционноспособных олигомеров и полимеров на их основе. Лекция 1

Содержание

План лекцииОлигомеры и реакционноспособные олигомеры (РСО)определение терминов: олигомеры и РСОВлияние

определенияОлигомер (греч. ολιγος — малый, немногий, незначительный; μέρος - часть) — молекула

Практическое значение молекулярной массы (ММ) полимера

у олигомеров заметно различаются и зависят от химической природы концевых групп

Термомеханическая кривая для гомологического ряда макромолекул

Сравнение термодинамических свойств X(R)nY

Олигомеры можно разделить на три группы в зависимости от содержания в

Идеальные РСОПоказатели: ММ, ММР, функциональность, ФГ, их тип и наличие, РТФ,

Реальные РСО

Распределение по типам функциональности (РТФ) средняя числовая функциональность средняя массовая функциональность

Характеристики олигобутадиена с разными функциональными группами

Реакционную способность функциональных групп определяют: химическое строение ФГ строение остальной части

РСО получают:ММ олигомеров регулируют прекращением реакции при низких глубинах превращенияММ олигомеров

Влияние метода получения и типа инициатора на ММР олигобутадиенов

Идеальные РСО получают ступенчатым синтезом Ступенчатая конденсация бифункционального соединения с

Твердофазный синтез пептидовНоситель: хлорметилированный полистирол сшитый небольшим количеством дивинилбензола

Преимущества синтеза ВМС исходя из РСОсоздание макромономеров заданного строенияполучение ВМС регулярного

Преимущества получения полимерных изделий исходя из РСОполучение ВМС и изготовление из