葡萄糖缔合体天然橡胶
橡胶元素成分
橡胶元素成分
1、天然橡胶（NR）
成分：以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
2、丁苯橡胶（SBR）
成分：丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶。
3、顺丁橡胶（BR）
成分：由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
4、异戊橡胶（IR）
成分：由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。
5、氯丁橡胶（CR）
成分：由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比有其自身特点。
6、丁基橡胶（IIR）
成分：异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。
7、丁晴橡胶（NBR）
成分：丁二烯和丙烯晴的共聚体。
8、氢化丁晴橡胶（HNBR）
成分：丁二烯和丙烯晴的共聚体。
它是通过全部或部分氢化NBR
的丁二烯中的双键而得到的。
9、乙丙橡胶（EPM\\EPDM）
成分：乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。
天然橡胶的结构式
天然橡胶的结构式
天然橡胶是一种极为重要的弹性材料，广泛应用于汽车、工业及日用品等领域。
而要深入了解天然橡胶，首先需要了解它的结构式。
下面将分步骤详细阐述天然橡胶的结构式。
第一步：了解天然橡胶的化学成分
天然橡胶主要由高分子量的异戊二烯聚合物构成。
其化学式为
C5H8，结构如下所示：
H
|
H-C=C-H
|
H
可见，异戊二烯是由五个碳原子和八个氢原子组成的。
第二步：掌握天然橡胶的聚合形式
天然橡胶是由具有高度可塑性的共轭双键的异戊二烯聚合而成。
天然橡胶的聚合形式如下图所示：
H H H H H
l l l l l
-H-C=C-C=C-C=C-C=C-C-H
l l l l l
H H H H H
天然橡胶可以看做由许多异戊二烯分子通过共轭双键聚合而成，形成了一个长链的高分子聚合物。
第三步：了解天然橡胶的分子量和结构
在天然橡胶的分子量很高的情况下，它的结构非常复杂。
根据研究，天然橡胶的分子量在50,000到1,000,000之间，分子结构复杂，除含有众多异戊二烯单元外，还包含了小量的脂肪族碳氢化合物、氨基酸和无机杂质等。
总的来说，天然橡胶的结构式可以表示为(C5H8)N，其中N为天然橡胶的分子量，而天然橡胶的聚合形式则是由共轭双键连接而成的一组高分子链。
这种结构几乎是无规则的，因此天然橡胶的机械物理特性非常优良。
同时，它还具有很好的弹性和耐磨性，因此广泛应用于工业和日常生活的各个领域，是一个不可替代的材料。
高分子基础知识
1. 发展历程 高分子科学的发展过程： 蒙昧——萌芽——争鸣——发展 高分子科学的主要内容： 聚合反应原理，方法----高化 聚合物结构及性能关系----高物
1.2．萌 芽 期
1877年，Kekule曾指出：绝大多数与 生命直接联系在一起的天然有机物如 蛋白质、淀粉、纤维素可以由很长的 链组成，并且这种特殊的结构决定它 们具有特殊的性质。但被当时有机化 学和胶体化学的声音掩盖。
1.3. 争 鸣 期
事实上，参加这场论战的科学家都是严肃认真和热烈友好 的，他们为了追求科学的真理，都投入了缜密的实验研究，都 尊重客观的实验事实。当许多实验逐渐证明施陶丁格的理论更 符合事实时，支持施陶丁格的队伍也随之壮大，到1926年的化 学会上除一人持保留态度外，大分子的概念已得到与会者的一 致公认。
2
1.3. 争 鸣 期
施陶丁格的观点继续遭到胶体论者的激烈反 对，有的学者曾劝告说：“离开大分子这个概念吧！ 根本不可能有大分子那样的东西”，但是施陶丁格没 有退却；他更认真地开展有关课题的深入研究，坚信 自己的理论是正确的。为此他先后在1924年及1926年 召开的德国博物学及医学会议上， 1925年召开的德 国化学会的会议上详细地介绍了自己的大分子理论， 与胶体论者展开了面对面的辩论。
1.3. 争 鸣 期
1920年，H.Staudinger(德)发表了他的划时代的 文献《论聚合》，提出了链结构模型。它们是由 共价键联结起来的大分子，但分子的长度不完全 相同，所以不能用有机化学中"纯粹化合物"的概 念来理解大分子。这些大分子是许多同系物的混 合物，它们彼此结构相似，性质差别很小，难以 分离，平均分子量。
1.4. 发 展 期 80年代 导电高分子加工及应用大发展 液晶显示器商品化 压电高分子用于传感器 分离膜技术进步 人工器官临床应用 铁电液晶空间光调制器 C60的发现，具有超导性，非线性光学效应
天然橡胶的主要成分
天然橡胶的主要成分
除了异戊二烯，天然橡胶还包含一些其他的有机化合物。
其中最重要
的是含氧的化合物，如脂肪酸和脂类。
脂肪酸是长链羧酸，它们通过酯键
与异戊二烯分子结合在一起。
这些脂肪酸通常具有12至18个碳原子，其
中正丁酸和己酸是最常见的。
天然橡胶中含有少量的蛋白质，通常占总质量的0.2-1.0%。
这些蛋
白质多为酶和酶抑制剂，它们对橡胶的生物合成和特性起着重要的作用。
此外，还有一些杂质如糖类、矿物盐和水。
天然橡胶的化学结构非常特殊，它是由无数个异戊二烯单体分子通过
共振键连接而成的高分子聚合物。
这种聚合物的结构使得橡胶具有许多独
特的性质，如高弹性、高拉伸能力和耐磨性。
异戊二烯的不饱和双键使得
橡胶具有很高的活性，容易与其他化合物发生化学反应，从而改变橡胶的
性质和用途。
另外，天然橡胶还含有一种非常重要的化合物，即天然橡胶酶。
这种
酶具有催化异戊二烯聚合的能力，促进橡胶的生长和合成。
天然橡胶酶也
被称为聚合酶，它可以催化异戊二烯单体之间的共振键形成，从而形成高
分子聚合物。
总之，天然橡胶的主要成分是异戊二烯，它由许多异戊二烯单体通过
共振键连接而成的高分子聚合物。
除了异戊二烯，天然橡胶还含有脂肪酸、蛋白质、糖类等其他有机化合物。
这些组分共同赋予了天然橡胶独特的性
质和用途。
施陶丁格
施陶丁格Hermann Staudinger（1881～1965）1881年3月23日生于德国莱因兰—法耳次州的沃尔姆斯；1907年毕业于施特拉斯堡大学，获博士学位。
同年聘为卡尔斯鲁厄工业大学副教授。
1912年于苏黎世工业大学任化学教授。
1920年，发表“论聚合反应”的论文，提出高分子的概念；1926年后在弗赖堡任教。
1932年，出版划时代的巨著《高分子有机化合物》1953年获诺贝尔化学奖；1965年9月8日在弗赖堡逝世，终年84岁。
施陶丁格是高分子科学的奠基人。
20年代，他将天然橡胶氢化，得到与天然橡胶性质差别不大的氢化天然橡胶等，从而证明了天然橡胶不是小分子次价键的缔合体，而是以主价键连接成的长链状高分子量化合物。
他还正式提出了高分子化合物这个名称；预言了高分子化合物在生物体中的重要作用。
他提出了关于高分子的粘度性质与分子量关系的施陶丁格定律。
至今，用粘度法测定高分子的分子量仍然是常用的方法。
他所提出高分子科学理论，是纤维、橡胶、塑料等高分子工业生产的基础。
因其对高分子科学的建立和理论方面的贡献，施陶丁格荣获1953年诺贝尔化学奖。
他创办了《高分子化学》杂志。
共发表了600多篇论文和专著。
事迹：棉、麻、丝、木材、淀粉等都是天然高分子化合物，从某种意义上来说，甚至连人本身也是一个复杂的高分子体系。
在过去漫长的岁月中，人们虽然天天与天然高分子物质打交道，对它们的本性却一无所知。
现在我们已认识什么是高分子，并建立了颇具规模的高分子合成工业，生产出五光十色的塑料、美观耐用的合成纤维、性能优异的合成橡胶，致使高分子合成材料与金属材料、无机非金属材料并列构成材料世界的三大支柱。
面对这一辉煌成就，我们不能不缅怀高分子科学的奠基人、德国化学家施陶丁格。
论文发表的背景什么是高分子呢？它是由许多结构相同的单体聚合而成的，分子量往往是几万、几十万，结构的形状也很特别。
如果说普通分子象个小球，那未高分子由于单体彼此连接成长链，就象一根有50米长的麻绳。
葡萄糖的化学式结构-概述说明以及解释
葡萄糖的化学式结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述葡萄糖是一种广泛存在于自然界中的单糖，在生物体内起着重要的能量供应和代谢调节的作用。
它是一种简单的碳水化合物，化学式为C6H12O6。
作为一种主要的能源来源，葡萄糖扮演着维持生物体正常功能的关键角色。
葡萄糖很容易被各种生物体消化吸收，并通过细胞呼吸过程转化为能量。
它不仅可以提供能量，还可以合成其他重要生化物质，如核酸、脂肪和氨基酸等。
葡萄糖还是多种多样的生物化学反应的底物，包括糖酵解、糖原合成和糖异生等。
葡萄糖的化学结构具有特殊的稳定性和活性。
它是一个六碳的环状分子，由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子组成。
在分子内部，碳原子通过氧原子的连接形成一个环状结构。
葡萄糖分子上的每个碳原子都与一个羟基（-OH）和一个氢原子（-H）连接，除了一个碳原子为醛基（-CHO）。
葡萄糖是一种非常重要的营养物质，广泛存在于许多食物中，比如水果、蔬菜、谷物和甜食等。
人们在进食这些食物时，身体会将葡萄糖提取出来，并通过血液循环将其输送到各个细胞中。
葡萄糖的优势在于它的可溶性和快速吸收性，使得人体能够在瞬间获取能量。
葡萄糖的独特性质使得它在食品工业、医药领域和化妆品等各个领域中都有着广泛的应用。
除了可以用作糖果和饮料的甜味剂外，葡萄糖还可以作为药物和保健品的添加剂，以及化妆品的保湿剂和防腐剂等。
葡萄糖的多样化用途和广泛应用使得对其结构和功能的研究变得尤为重要。
总而言之，葡萄糖作为一种重要的碳水化合物，具有丰富的能量供应和调节代谢的功能。
它的化学结构为C6H12O6，通过稳定而活性的分子构成，使其成为生物体内重要的营养物质和底物。
对于葡萄糖结构和功能的深入研究，不仅有助于我们更好地了解生物体的能量平衡和代谢过程，也为开发新的食品、药物和化妆品提供了理论基础。
1.2文章结构文章结构应该明确地指导读者从引言到正文再到结论的整个逻辑和内容安排。
本文的文章结构可以在以下几个方面进行描述或介绍：文章结构部分内容示例：1.2 文章结构本文将按照以下结构来呈现葡萄糖的化学式结构。
葡萄糖分子结构
06 葡萄糖的医学应用
治疗低血糖
葡萄糖是体内主要的供能物质，对于治疗低血糖有显著效果。当血糖水平过低时，补充葡萄糖能够快速提高血糖水平，缓解 低血糖症状，如头晕、乏力、心慌等。
葡萄糖的补充方式有多种，如口服葡萄糖水、静脉注射葡萄糖溶液等。对于轻症患者，口服葡萄糖水即可；对于症状较重的 患者，需要静脉注射葡萄糖溶液。
参与细胞信号传导
葡萄糖可以影响细胞内的信号传导通路，参与细胞内的信息传递和调节。例如， 葡萄糖可以调节胰岛素的分泌，从而影响细胞对糖的摄取和利用。
葡萄糖的浓度变化也可以影响某些酶的活性，进一步调节细胞内的代谢过程和生 物化学反应。
05 葡萄糖的代谢过程
消化吸收
消化
葡萄糖在人体内首先经过分解为单糖， 即通过消化酶的作用将多糖分解成单 糖。
碳元素是生命的基础，它在葡萄糖分子中发挥着至关重要的作用，为生物体的生命 活动提供能量。
氢元素
葡萄糖分子中含有12个氢原子， 这些氢原子与碳原子结合，形成
稳定的碳氢键。
氢元素在葡萄糖分子中主子结构。
氢元素是生命分子中不可或缺的 元素之一，它在葡萄糖分子中发 挥着重要的作用，帮助维持分子
链状结构中的葡萄糖分子通过酯 键连接在一起，形成了一个长链
结构。
链状结构中的葡萄糖分子仍然保 留了环状结构中的基本特征，例 如五元环状结构和半缩醛基团等。
03 葡萄糖的物理性质
溶解性
溶解性
葡萄糖具有良好的溶解性，易溶于水 ，也溶于乙醇等有机溶剂。在溶解过 程中，葡萄糖分子间的氢键作用较弱 ，有利于其在水中快速溶解。
旋光性
葡萄糖分子具有手性，因此具有旋光性。旋光度的大小取决于分子结构，葡萄 糖的旋光度约为+52.5°。
葡萄糖相关知识点
葡萄糖相关知识点1.葡萄糖的来源葡萄糖的名字来源于它首次从葡萄中分离得到。
然而，它并非仅存在于葡萄中，而是广泛分布于自然界的多种食物中，如水果（苹果、橘子等）、蜂蜜以及许多蔬菜中。
此外，葡萄糖还可以通过淀粉在酶或硫酸的催化作用下水解制得，也是植物光合作用的重要产物。
葡萄糖的正式命名可以追溯到1838年，由法国化学家尚-巴蒂斯特·杜马提出，而德国化学家费歇尔在1892年确定了其链状结构及其立体异构体，这一发现为他赢得了1902年的诺贝尔化学奖。
2.葡萄糖的基本性质葡萄糖（Glucose）是一种无色、结晶性或颗粒性粉末，无臭，味甜，具有吸湿性，极易溶于水。
它是最常见的单糖之一，化学式为C6H12O6，属于多羟基醛类化合物。
在20摄氏度时，其比旋光度数值为+52.2，显示出旋光性。
此外，葡萄糖的甜度适中，其比甜度约为0.7。
3.葡萄糖的生理功能（1）供应能量葡萄糖是身体细胞获取能量的主要来源。
在细胞质中，通过糖解作用、柠檬酸循环和氧化磷酸化等一系列生物化学过程，葡萄糖被逐步氧化分解，最终释放出大量能量（以ATP形式）。
这些能量不仅支持着日常的生理活动，如呼吸、心跳、思考等，还是运动、劳动等高强度活动所需能量的重要来源。
（2）调节血糖血糖，即血液中的葡萄糖含量，是反映机体能量代谢状态的重要指标。
葡萄糖通过胰岛素和胰高血糖素等激素的调节，在肝脏、肌肉和脂肪组织之间进行储存与释放，以维持血糖水平的稳定。
当血糖升高时，胰岛素促进葡萄糖进入细胞并被储存或利用；当血糖降低时，胰高血糖素则促进肝糖原分解和糖异生作用，以升高血糖水平。
（3）合成物质葡萄糖不仅是能量的直接来源，还是许多重要生物分子（如糖蛋白、糖脂、核糖核酸等）的合成前体。
这些生物分子在细胞识别、信号传导、遗传信息传递等生命过程中发挥着关键作用。
此外，葡萄糖还参与脂肪和蛋白质的合成代谢，对维持机体营养平衡和生长发育具有重要意义。
（4）维持生理功能葡萄糖在维持机体多种生理功能方面发挥着重要作用。
高分子科学发展简史
高份子科学发展简史高份子科学是由高份子化学和高份子物理两个重要的分支组成的。
其中，高份子化学作为化学的一个分支学科，是在20世纪30年代才建立起来的一个较年轻的学科。
然而，人类对天然高份子物质的利用有着悠久的历史。
早在古代，人们的生活就已和天然高份子物质结成为了息息相关的关系。
高份子物质支撑着人们的吃穿住各方面，在我国古代时，人们就已学会利用蚕丝来纺织丝绸；汉代，人们又利用天然高份子物质麻纤维和竹材纤维发明了对世界文明有巨大失去作用的造纸术。
在那时，中国人已学会利用油漆，后来传至周边国家乃至世界。
欧洲工业革命之以后，许多天然的高份子物质日益成为生产不可缺少的原料，促使人们去研究和开辟高份子物质。
这时，人们首先遇到了对天然橡胶以及天然纤维的利用和改进。
1530年，欧洲人恩希拉介绍了在巴西、圭亚那等地区的人们利用粗糙的橡胶制作容器防晒布等日用品的情况。
然而，在将橡胶用于创造之前，人们面临着诸多的工艺难题，科学家们都在努力探寻这些难题的解决办法。
首先是黑立桑和马凯尔在1763年发现橡胶可溶于松节油和乙酸。
1823年，马辛托希用石脑油处理橡胶乳液，得到了常温时发粘而遇冷则变脆的成品，但显然不能投入使用。
1826年，Faraday指出天然橡胶的化学式是CH,每一个单元含有一个双键。
1832年—1850年，人们终于5 8反复的试验，使天然橡胶经加工后有了人们想要的性能，这一工作主要是由德国人吕德斯杜夫和美国人古德意完成的。
同时，科学家们也在进行着对天然纤维素的改性试验。
1839年Simon发现苯乙烯液体加热后可变成聚苯乙烯固体。
1832年—1845年，通过勃莱孔诺和申拜思的努力，制得了硝化纤维，这一成果曾经在一战时用为制作无烟炸药。
之后，二硝酸纤维被他的同事制作模塑制品，但因其硬度太高而不易创造。
1872年，海得以梓脑作为增塑剂，用二硝酸纤维制成了柔韧的塑料，后被广泛用于制作照像底片及电影胶片等等。
1885年，法国人夏东奈将由棉花制成的硝化纤维用NH4HS进行脱硝处理，得到了人造丝。
葡萄糖的名词解释生物化学
葡萄糖的名词解释生物化学葡萄糖是一种在生物化学中广泛存在的重要分子。
它是一种单糖，也被称为葡萄糖糖基，它是碳、氢、氧三种元素组成的有机物。
葡萄糖是自然界中最常见的单糖之一，被广泛用作能源来源和生物合成的基础。
首先，我们来了解一下葡萄糖的分子结构。
葡萄糖的化学式为C6H12O6，它由六个碳原子、十二个氢原子和六个氧原子组成。
这六个碳原子排列成一个环状结构，被称为葡萄糖环，其中一个碳原子上还有一个羟基（-OH）。
葡萄糖可以通过光合作用从二氧化碳和水中合成，同时释放出氧气。
在植物体内，葡萄糖是光合作用的产物，并可被转化为淀粉、纤维素以及其他有机物质。
同时，葡萄糖也是全球动植物的主要能源来源。
在动物体内，葡萄糖起着重要的能量供给作用。
当我们食用含有碳水化合物的食物后，体内的消化酶会将这些碳水化合物分解成葡萄糖分子。
葡萄糖进入血液后，通过血液循环运输到各个细胞中。
在细胞内，葡萄糖经过一系列的代谢途径，最终转化为三磷酸腺苷（ATP），释放出大量的能量供细胞使用。
除了作为能量供应源，葡萄糖还是一种重要的生物合成原料。
它可以通过一系列的酶催化反应转化为其他有机物。
例如，葡萄糖可以经过糖原合成途径转化为糖原，这是一种在肝脏和肌肉中储存能量的多聚体。
当机体需要能量时，糖原可以被分解成葡萄糖分子进行能量供应。
此外，葡萄糖还参与到细胞膜的组成中。
葡萄糖可以与脂质分子反应，形成糖脂，这种糖脂可以作为细胞膜结构的一部分，起到稳定细胞膜的作用。
另外，葡萄糖还在人体中发挥重要的调节作用。
葡萄糖浓度的升高可以刺激胰岛素的分泌，胰岛素则促进细胞对葡萄糖的摄取和利用。
这是一种负反馈调节，帮助维持血液中葡萄糖浓度的稳定。
总的来说，葡萄糖在生物化学中具有重要的地位。
它作为一种单糖，是能量供应、生物合成和调节的重要基础。
通过分子结构的小巧和多样性，葡萄糖能够在细胞内发挥多种多样的作用。
同时，研究葡萄糖也有助于对糖尿病等相关疾病的探索和治疗。
高分子物理和化学
University of Freiburg; Staatliches Institut für makromolekulare Chemie (State Research
Institute for Macromolecular Chemistry), Freiburg Breisgau, Federal Republic of Germany
1926年瑞典化学家T. Svedberg等人设计 并用超离心机测定出蛋白质的分子量。
1928年K. H. Meyer 和H. F. Mark用 X射 线技术测定纤维素和天然橡胶中大分子 的晶区尺寸。
高分子材料种类的涌现举例
高分子材料种类的涌现举例
高分子材料种类的涌现举例
高分子材料种类的涌现举例
高分子理论和聚合方法上的突破
➢ 高分子（Macromolecular，Polymer）概念的形成和高分子 科学的出现始于20世纪2产物葡萄糖——葡萄糖缔合体 天然橡胶——裂解产物异戊二烯——二聚环状结构缔合体
Lexan®（PC） Xenoy iQ ®（PBT） Noryl ®（PPO）
Bayer All-plastic-car
Makrolon（PC）
Desmopan（TPU）
14
第一章绪论
➢高分子科学的发展史 ➢高分子基本概念 ➢高分子的分类 ➢高分子的命名 ➢高分子的结构特征 ➢高分子分子质量及其分布 ➢聚合反应以及分类
Staudinger并不认同胶体理论， 经过多年研究发表了具有划时代意 义的论文“Über Polymerisation” （论聚合），认为聚合不同于缔合， 它是分子靠正常的化学键结合起来。 天然橡胶、聚苯乙烯等聚合物应该 具有线性链式的价键结构式。
共价键理论(高分子)
共价键的特征决定了聚合物的链式结构（1）在共价键的形成过程中，因为每个原子所能提供的未成对电子数是一定的，一个原子的一个未成对电子与其他原子的未成对电子配对后，就不能再与其它电子配对，即，每个原子能形成的共价键总数是一定的，这就是共价键的饱和性。
例如：C原子未成对电子数是4，也就是最多与其他4个原子产生共价键。
而无饱和性的离子键，只要有带正负电荷的离子间都会产生离子键，如：食盐的钠离子可能会与周围所有的氯离子产生离子键。
（2）除s轨道是球形的以外，其它原子轨道都有其固定的延展方向，所以共价键在形成时，轨道重叠也有固定的方向，共价键也有它的方向性，共价键的方向决定着分子的构形。
由此特征可知共价键只对应特定原子之间的作用，具有方向性和饱和性。
对于指定原子间产生共价键的物理量如键长、键角、键能三个参数一般为定值。
这样多个原子间组成的聚合物分子，可以很容易组成特定的链式结构。
早在1861年，胶体化学的奠基人、英国化学家格雷阿姆（T.Graham，1805~1869）曾将高分子物质与胶体相比较，认为高分子是由一些小的结晶分子形成的；并从高分子溶液具有胶体的某些性质着眼，提出了所谓“高分子的胶体理论”。
该理论在一定程度上解释了某些高分子的特性，得到较多称谓“胶体论者”的化学家们的支持。
他们套用胶体化学的理论观念来阐述高分子物质的可能存在的结构，认为：“纤维素是葡萄糖的缔合体”，即认为它是一种小分子的物理集合。
19 世纪末，随着人们对胶体一系列物理化学特性的发现及展开，一些从事胶体化学研究的物理化学家进一步助推了“高分子胶体论”，并将其引伸为“高分子聚集体论”。
该理论认为：胶体是一种物理的凝聚体，而有胶体性质的高分子化合物不仅是一种小分子的物理聚合或缔合；而且它还是由小分子借分子间的范德华力而结合产生的聚集体所组成。
该理论强调高分子特性和分子外部作用力的对应与关联。
（1）胶体论者或聚集体论者认为，天然橡胶等是通过小分子之间的范德华力而缔合起来的；这种缔合归结于异戊二烯的不饱和状态。
天然橡胶单体结构式
天然橡胶单体结构式
单体结构式是ch2=ch-ch=ch2。
以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。
天然橡胶的结构简式是[-ch2-ch=ch-ch2-]n，聚异戊二烯。
其中分子式是（c5h8）n，其成分中91%~94%是橡胶烃，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。
天然橡胶是应用最广的通用橡胶。
成分分析
从巴西橡胶树上收集的天然胶乳，经过凝结、潮湿等加工工序而做成的弹性固状物。
天然橡胶就是一种以共聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其橡胶烃(共聚异戊二烯)含量在90%以上，还所含少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。
从橡胶树上采集的乳胶，经过稀释后加酸凝固、洗涤，然后压片、干燥、打包，即制得市售的天然橡胶。
天然橡胶根据不同的制胶方法可制成烟片、风干胶片、绉片、技术分级干胶和浓缩胶乳等。
天然橡胶的相对分子质量及其分布
天然橡胶的相对分子质量及其分布天然橡胶（Natural Rubber，简称NR）是一种重要的弹性体，广泛应用于各个领域。
它主要由1,4-异戊二烯（Isoprene）分子聚合而成，分子量在几万到百万不等。
本文将介绍天然橡胶的相对分子质量及其分布。
相对分子质量是指分子在物理、化学性质中表现的大小。
它是分子质量与质量数的比值，通常用符号Mw表示。
对于天然橡胶而言，其分子量相对较大，通常在10万至100万之间。
这个分布范围主要由以下几个因素决定：首先，纤维素胶乳中的天然橡胶分子是由多个异戊二烯单体组成的，而单体数量不确定。
因为天然橡胶的合成过程是蛋白质、碳水化合物、核酸等多种有机物转化的结果，其中异戊二烯单体的数量并不固定。
因此，天然橡胶分子链的长度和分子量是不确定的。
其次，天然橡胶通过物理和化学方法提取分离时，不同的分子量可能分别分布于水层、悬浮液和胶相中。
在提取过程中，物理条件、化学试剂及其浓度等因素会影响不同分子量级的天然橡胶的分布。
比如，在钠盐法中，低分子量的天然橡胶首先分布在水相中，而高分子量的天然橡胶则主要分布在悬浮液和胶相中。
此外，天然橡胶的加工条件也会影响其分子量的分布。
加热和机械破碎等加工方式会使高分子量的天然橡胶分子链发生断裂和分解，导致分子量的降低。
因此，天然橡胶的分子量分布具有很大的随机性和复杂性。
其理论上的分子量分布可以用多项式或高斯函数进行拟合，但实际上常常受到实验条件限制。
总的来说，天然橡胶的相对分子质量及其分布是一项重要物理参数，直接关系到天然橡胶的力学性能、物理性能和化学性质。
同时，也是科学家们在天然橡胶研究中不断努力的方向。
葡萄糖麦芽糖结构
葡萄糖麦芽糖结构葡萄糖和麦芽糖是两种常见的单糖，它们在生物体内发挥着重要的作用。
下面我将详细介绍这两种单糖的结构。
首先是葡萄糖，它是一种六碳单糖，化学式为C6H12O6、葡萄糖的分子式中包含着六个碳原子、十二个氢原子和六个氧原子。
葡萄糖的分子结构是一个环状的结构，由一个六元环组成。
在这个环中，有五个碳原子和一个氧原子，碳原子上的每一个位置都连接着一个氢原子。
而第六个碳原子则连接着一个羟基（-OH）。
葡萄糖的分子结构中存在两个不同的立体异构体，分别是α-葡萄糖和β-葡萄糖。
这两种异构体的差别在于羟基的位置。
在α-葡萄糖中，羟基位于环的下方，而在β-葡萄糖中，羟基位于环的上方。
接下来是麦芽糖，它也是一种六碳单糖，化学式为C12H22O11、麦芽糖是由两个单糖分子，葡萄糖和葡萄糖糖基组成的双糖。
麦芽糖的结构是由两个葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的。
糖苷键是一种特殊的化学键，它将两个单糖分子连接在一起，形成了双糖。
在麦芽糖的分子结构中，一个葡萄糖分子中的羟基与另一个葡萄糖糖基的羟基通过一个氧原子形成了糖苷键。
这个糖苷键的形成使得麦芽糖的结构比葡萄糖的结构更复杂。
与葡萄糖类似，麦芽糖也存在两种立体异构体，分别是α-麦芽糖和β-麦芽糖。
这两种异构体的差别在于糖苷键的位置。
在α-麦芽糖中，糖苷键的氧原子位于环的下方，而在β-麦芽糖中，糖苷键的氧原子位于环的上方。
麦芽糖是一种重要的糖类物质，在食品加工和酿造业中具有广泛应用。
比如，在啤酒的发酵过程中，麦芽中的麦芽糖会被酵母菌分解为酒精和二氧化碳，产生了啤酒的独特风味。
总结起来，葡萄糖和麦芽糖都是重要的单糖。
葡萄糖是一种六碳单糖，具有环状结构，存在α-葡萄糖和β-葡萄糖两种立体异构体。
麦芽糖是一种由两个葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的双糖，也存在α-麦芽糖和β-麦芽糖两种立体异构体。
这两种单糖在生物体内发挥着重要的作用，并具有广泛的应用价值。
葡萄糖 的结构式
葡萄糖的结构式1. 引言葡萄糖是一种重要的单糖，是生物体内最常见的糖类之一。
它是能量供应的主要来源之一，也是构成生物体的核酸、蛋白质和多糖的重要组成部分。
本文将详细介绍葡萄糖的化学结构以及其在生物体内的重要作用。
2. 葡萄糖的化学结构葡萄糖属于六碳酮糖，其化学式为C6H12O6。
它由六个碳原子、十二个氢原子和六个氧原子组成。
葡萄糖分子具有一个环形结构，称为葡萄糖内酯（glucose hemiacetal）。
这种环形结构由一个五元环和一个六元环组成。
五元环中有四个碳原子和一个氧原子，而六元环中有五个碳原子和一个氧原子。
3. 葡萄糖的立体结构葡萄糖分子存在两种立体异构体，分别为α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖。
这两种异构体的差异在于羟基（OH）的位置不同。
在α-D-葡萄糖中，羟基位于第一碳原子和第四碳原子之间。
而在β-D-葡萄糖中，羟基位于第一碳原子和第五碳原子之间。
4. 葡萄糖在生物体内的重要作用4.1 能量供应葡萄糖是生物体内能量供应的重要来源之一。
它参与细胞呼吸过程中的三酸甘油酯循环，通过氧化代谢产生大量的能量。
细胞内的酶可以将葡萄糖分解为丙酮酸和乙酸，进一步转化为二氧化碳和水，释放出大量的能量。
4.2 构成核酸和蛋白质葡萄糖是构成核酸和蛋白质的重要组成部分。
在核酸中，葡萄糖与核苷酸结合形成脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。
这些核苷酸通过连接形成DNA和RNA，参与遗传信息的传递和蛋白质的合成。
在蛋白质中，葡萄糖与氨基酸结合形成糖基化氨基酸。
这种修饰可以影响蛋白质的稳定性、功能以及相互作用。
4.3 多糖合成葡萄糖也参与多糖的合成过程。
通过连接多个葡萄糖分子，可以形成多种多糖，如淀粉、纤维素和甘露聚糖等。
这些多糖在植物细胞壁的构建、能量储存和结构支持等方面起着重要作用。
5. 结论葡萄糖是一种重要的单糖，具有六碳酮糖的化学结构。
它存在两种立体异构体：α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖。
葡萄糖在生物体内发挥着多种重要作用，包括能量供应、构成核酸和蛋白质以及参与多糖合成等。
化学家故事-创立高分子化学的施陶丁格
化学家故事-创立高分子化学的施陶丁格棉、麻、丝、木材、淀粉等都是天然高分子化合物，从某种意义上来说，甚至连人本身也是一个复杂的高分子体系。
在过去漫长的岁月中，人们虽然天天与天然高分子物质打交道，对它们的本性却一无所知。
现在我们已认识什么是高分子，并建立了颇具规模的高分子合成工业，生产出五光十色的塑料、美观耐用的合成纤维、性能优异的合成橡胶，致使高分子合成材料与金属材料、无机非金属材料并列构成材料世界的三大支柱。
面对这一辉煌成就，我们不能不缅怀高分子科学的奠基人、德国化学家施陶丁格。
论文发表的背景什么是高分子呢？它是由许多结构相同的单体聚合而成的，分子量往往是几万、儿十万。
结构的形状也很特别，如果说普通分子象个小球，那未高分子由于单体彼此连接成长链，就象一根有50米长的麻绳。
有些高分子长链之间又有短链相结而成网状。
又由于大分子与大分子之间存在引力，这些长链不但各自卷曲而且相互缠绕，形成了既有一定强度、又有不同程度弹性的固体。
固为分子大，长链一头受热时，另一头还不热，故熔化前有个软化过程，这就使它具有良好的可塑性，正是这种内在结构，使它具有包括电绝缘在内的许多特性，成为新型的优质材料。
人们对它们的组成、结构的认识和合成方法的掌握经历了一个实践——认识——实践的曲折过程。
1812年，化学家在用酸水解木屑、树皮、淀粉等植物的实验中得到了葡萄糖，证明淀粉、纤维素都由葡萄糖组成。
1826年，法拉第通过元素分析发现橡胶的单体分子是C5H8，后来人们测出C5H8的结构是异戊二烯。
就这样，人们逐步了解了构成某些天然高分子化合物的单体。
1839年，有个名叫古德意尔的美国人，偶然发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能，使它从硬度较低、遇热发粘软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的材料。
这一发现的推广应用促进了天然橡胶工业的建立。
天然橡胶这一处理方法，在化学上叫作高分子的化学改性，在工业上叫作天然橡胶的硫化处理。
高分子理论的奠基者施陶丁格
高分子理论的奠基者施陶丁格摘要：在科学的重大发现中，有一些既平凡又非凡的创新者。
他们的思想有时远远超越了他们所处的时代，而与当时所谓“正统”(或传统)的科学潮流有分歧，甚至背道而驰。
他们甘冒不被人理解的风险，以非凡的勇气和胆识及其独特的方式进行探索并坚持真理。
德国化学家施陶丁格就是其中这样一位具有非凡思想的创新者。
他毕生从事高分子化合物的性质与结构的研究，为奠定高分子理论而作出了开创性的贡献，于1953年荣获诺贝尔化学奖。
关键词：施陶丁格；高分子理论；化学史料在现代化学史上，20世纪的二十到三十年代是个关键时期，因为它正是现代化学建立的初期。
以共价键的提出为契机，现代化学家和部分物理学家开始着手奠定现代化学的理论基础。
例如，量子化学和高分子化学两个领域。
在量子化学领域，以美国化学家鲍林为代表，展开了对分子结构的准确描述和对化学键本质的探索，这方面的内容在前文中已作介绍。
在本文中，将重点陈述和探讨德国化学家施陶丁格，为建立高分子理论而走过的艰难历程，以及他为高分子合成材料的发展所作出的历史性贡献。
1 化学实践召唤创新的高分子理论施陶丁格(hermann staudinger，1881～1965)，德国有机化学家和高分子化学家，出身于沃尔姆斯一个知识分子家庭，父亲是位哲学教授。
施陶丁格自幼爱好化学和化学实验，曾就读于达姆施塔特大学、慕尼黑大学，1903年获哈雷大学博士学位。
后赴斯特拉斯堡大学深造，1907年任该校讲师，1908年任卡尔斯鲁厄工业学院副教授，1912年任苏黎世工业大学有机化学教授。
1926年任弗赖堡大学化学教授，1940年任该大学高分子化学研究所所长，一直工作到1951年退休并任名誉教授终生。
施陶丁格从事高分子化合物研究，为此付出了常人难以想象的心血和代价。
其重要原因在于，他所面临的研究对象既是古老的又是新生的，无论是高分子化合物的性质，还是高分子化合物的分子结构以及高分子化合物的改性和合成，都存在着新的实践和旧的理论或新的理论与传统观点之间的冲突。
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N H
n
polypyrrole (P P y)
S
n
n
p olyth iop h en e (P T ) poly(phenylene vinylene) (PPV)
（聚合）用化学键连接在一起的
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高分子理论和聚合方法上的突破
1920年德国Staudinger发表了“ 论聚合 ” 的论文,提出高分子物质是由具有相同化学结 构的单体经过化学反应(聚合)，通过化学键 连接在一起的大分子化合物。
1932年出版了划时代的巨著《高分子 有机化合物》,成为高分子化学作为一 门新兴学科建立的标志。
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高分子理论和聚合方法上的突破
➢ 高分子（Macromolecular,Polymer）概念的形成和高分子 科学的出现始于20世纪20年代。
胶体理论
淀粉——水解产物葡萄糖——葡萄糖缔合体 天然橡胶——裂解产物异戊二烯——二聚环状结构缔合体
聚合物 高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应
20世纪新兴的材料王国－－现代生活的高分子材料 功能高分子各显神通
➢ 先进的复合材料－－巧夺天工 ➢ 新型功能材料－－人类文明进步的阶梯
生物材料、信息材料、环境材料、纳米材料、能源材料和智能材料
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高分子科学
高分子科学既是一门应用学科,也是一门基础学科，它是建立在 有机化学、物理化学、生物化学、物理学和力学等学科的基础 上逐渐发展而成的一门新兴学科。
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高分子材料种类的涌现
➢ 20世纪初——合成高分子得到开发和应用
• 1907年,Baekeland为寻找虫胶的代用品，第一次用人工方法合成酚 醛树脂
• 1926年，美国Semon合成了聚氯乙烯
• 1930年，合成聚苯乙烯
• 1933年，英国ICI公司高压聚乙烯问世
• 1935年，杜邦公司Carothers第一次用人工方法制成合成纤维—— 尼龙66
高分子科学
高分子化学 高分子物理
研究聚合反应和高分子化学反应原理, 选择原料、确定路线、寻找催化剂、制 订合成工艺等。
研究聚合物的结构与性能的关系,为设 计合成预定性能的聚合物提供理论指导， 是沟通合成与应用的桥梁。
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高分子加工
研究聚合物加工成型的原理与工艺。
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1.1高分子材料科学的发展
1953年诺贝尔奖
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高分子理论和聚合方法上的突破
➢ Paul J. Flory——建立了高分子长链结 构的数学理论（1948年） 推出高分子溶液的热力学性质,使粘 度、扩散、沉降等宏观性质与分子微 观结构有了联系。
1974年诺贝尔奖
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高分子理论和聚合方法上的突破
Soft
Hard
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高分子理论和聚合方法上的突破
接枝共聚（graft）
ABS树脂
交替共聚（alternating）
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高分子理论和聚合方法上的突破
➢导电聚合物的发现和发展
20世纪70年代中期发现的导电高分子,改变了长期以来人们对高分子只能是 绝缘体的观念，进而开发出了具有光、电活性的被称之为“电子聚合物”的高 分子材料，有可能为21世纪提供可进行信息传递的新功能材料。
高分子材料种类的涌现
➢ 远古时期——天然高分子材料已得到应用
（皮毛、天然橡胶、 棉花、虫胶、蚕丝、木材等）
15世纪,美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。
➢ 19世纪中期到后期——天然高分子的改性和加工工艺得
到开发
1839年美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化 1855年英国人Parks实现硝化纤维产业化 1870年Hyatt制得赛璐珞塑料（硝化纤维+樟脑+乙醇高压共热） 1887年,法国人Chardonnet用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了 第一种人造丝。
➢定位聚合的实现
1953年德国人齐格勒
Karl Ziegler 1898~1973
——[ TiCl4+Al(C2H5)3]——低压聚乙烯; 意大利人纳塔
——[ TiCl3+Al(C2H5)3]——等规立构聚丙烯 1963年齐格勒、纳塔获得诺贝尔化学奖。
石油裂解产物得 到充分利用
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Giulio Natta 1903~1979
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高分子理论和聚合方法上的突破
➢活性聚合的实现
1956年,美国Szwarc提出活性聚合概念 ——高分子进入分子设计时代。
SBS弹性体
Styrene-Butadiene-Styrene
C CC C C CC CC C CC C C CC C C
Hard
高分子材料
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材料－人类社会文明大厦的基石
➢ 金属材料－－长盛不衰
金属材料与人类文明 从神秘的形状记忆合金到未来能源材料之星－－储氢合金
➢ 无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥
从一个古老的材料王国到现代无机材料的再度辉煌。 威力无比的先进结构陶瓷到奇妙无穷的功能陶瓷。
➢ 年轻的高分子材料－－千姿百态
（1）自固化热固性酚醛树脂： 带羟甲基
（2）热塑性酚醛树脂：酚基与 亚甲基连接，不带羟甲基
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OO
(C(CH 2)4C N H (CH 2)6N H)n
尼龙66（聚己二酰己二胺）
OO (C(CH2)4C O(CH2)6O)n
O
O
(C
COCH2CH2O)n
1940年,英国的温费尔德 涤纶,聚对苯二甲酸乙二醇 酯（PET）
• 1953年，低压PE，PP被聚合…
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OH + CH2O
OH OH
CH2OH
OH
OH
CH2
OH ，CH2O
OH CH2
OH
OH
CH2 n
CH2 O CH2
OH CH2
OH CH2
CH2 O CH2
H2C
H2C
CH2
CH2
OH
OHΒιβλιοθήκη 返回2021/2/6
通过控制苯酚和甲醛的摩尔比以 及反应的pH值,可以合成出两种性 能不同的酚醛树脂:
H N
H N
N
p o ly an ilin e
N n
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1.2 高分子材料的应用
性质和 用途
塑料
以聚合物为基础,加入（或不加）各种助剂和 填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。
纤维 橡胶 涂料
纤细而柔软的丝状物,长度至少为直径的100 倍。