第6章逐步聚合反应

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逐步聚合的基本概念汇总

逐步聚合的基本概念汇总
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第三节 逐步聚合反应
单官能度的丁醇和二官能度的邻苯二甲酸酐进行酯化反 应,产物为低分子邻苯二甲酸二丁酯,副产物为水。 单官能度的醋酸与三官能度的甘油进行酯化反应,产物 为低分子的三醋酸甘油酯,副产物为水。
只要反应体系中有一种原料是单官能度 物质,无论其他原料的官能度为多少,都只 能得到低分子产物。
n 聚体 + m 聚体 (n + m) 聚体 + 水
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第三节 逐步聚合反应
在缩聚反应早期,单体之间两两反应,转化率很高,但 分子量很低,因此转化率无实际意义。用反应程度P来表示 聚合深度。 反应程度P定义为参与反应的基团数(N0-N)占起始 基团数的分率,
N0 N N P 1 N0 N0
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第三节 逐步聚合反应
a. 两功能基相同并可相互反应:如二元醇聚合生成聚醚 n HO-R-OH H-(OR)n-OH + (n-1) H2O b. 两功能基相同, 但相互不能反应,聚合反应只能在不同单 体间进行:如二元胺和二元羧酸聚合生成聚酰胺 n H2N-R-NH2 + n HOOC-R’-COOH H-(HNRNH-OCR’CO)n-OH + (2n-1) H2O
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第三节 逐步聚合反应
2 缩聚反应
2.1 缩合反应
在有机化学中,典型的缩合反应如醋酸和乙醇的酯化 反应。除了得到主产物醋酸乙酯外,还有副产物水。
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
反应物分子中能参与反应的官能团数称为官能度。醋 酸和乙醇中都只有一个能参与反应的官能团,因此都是单 官能团物质。上述体系称为1—1官能度体系。
聚醚化反应:二元醇与二元醇反应,

逐步聚合包括哪些反应类型

逐步聚合包括哪些反应类型

逐步聚合包括哪些反应类型在化学领域中,逐步聚合是一种重要的反应类型,通常指的是通过一系列步骤将简单单体逐渐连接成高聚物的过程。

这种反应类型可以用于合成各种高分子化合物,广泛应用于塑料、橡胶、涂料和药物等领域。

逐步聚合的反应机制包括多种不同类型的反应,下面将介绍几种常见的逐步聚合反应类型。

首先,酯化反应是一种常见的逐步聚合反应类型之一。

在酯化反应中,羧酸和醇反应生成酯类化合物。

这种反应通常需要酸性条件下进行,通过羧基和羟基之间的酰基转移实现单体的连接。

酯化反应在高分子材料的合成中起着重要作用,例如聚酯树脂就是通过酯化反应合成的。

另外一种常见的逐步聚合反应类型是缩合反应。

缩合反应是指两个或多个单体分子之间发生亲核加成反应,形成键的建立并释放小分子(如水)。

缩合反应可以产生多种高分子化合物,例如聚酰胺的合成就是通过缩合反应进行的。

递交反应也是逐步聚合中常见的反应类型之一。

在递交反应中,两个或多个不同单体交替添加,形成交错排列的聚合物结构。

递交反应通常需要有交联剂的存在,能够形成三维网络结构的高分子材料,具有较好的机械性能和热稳定性。

此外,酰胺化反应也是逐步聚合的重要方式之一。

在酰胺化反应中,胺基和酰氯(或酸酐)之间发生亲核加成反应,生成酰胺键。

许多合成纤维的制备都采用了酰胺化反应,例如聚酰胺纤维的合成就是通过这种方式进行的。

最后,环氧化开环反应也是一种常见的逐步聚合反应类型。

环氧化开环反应是环氧化合物在酸性或碱性条件下开环并与其他分子发生反应,形成环氧化合物。

这种反应可以用于制备环氧树脂等高分子材料,具有出色的粘接性能和耐化学腐蚀性。

总的来说,逐步聚合包括酯化反应、缩合反应、递交反应、酰胺化反应和环氧化开环反应等多种反应类型。

这些反应在高分子材料的合成和功能化过程中发挥着重要作用,推动了高分子化学领域的发展和应用。

希望通过对逐步聚合反应类型的了解,能够更好地应用于工业和科研领域,促进高分子材料的创新和发展。

逐步聚合反应名词解释

逐步聚合反应名词解释

逐步聚合反应名词解释逐步聚合反应(Step-GrowthPolymerization)是一种特殊的聚合反应,常见的有加成聚合反应(addition polymerization)、删减聚合反应(condensation polymerization)和离子聚合反应(ionic polymerization)。

它可以用来合成有机高分子物质,例如高分子聚乙烯、聚丙烯和聚氨酯等。

它最初由R.C. Kondrat和G.L. Millar 在1951年发明,它利用双重活性端基(difunctional reactants)来产生聚合物,是一种自由基聚合反应的变种。

逐步聚合反应的特点是,在反应过程中产生的聚合物的链中,每个链只能有两种活性端基,因此使得一次反应只能合成一种特定的聚合物,而不能合成混合聚合物。

另外,聚合物的链很容易在反应过程中分解,所以也增加了反应的复杂性。

逐步聚合反应包括三个步骤:活性团间步骤、活性端基间步骤和活性端基与活性端基间步骤。

活性团间步骤是指将双环类化合物,如门多尔二氯化酸(MDL)、尿比汞聚氯乙烯(NPMVL)或二茂铁离子(Fe2+)等,作为原料,以相对较低的温度(100-150C)受热或放射照射进行反应,从而生成特定的活性中间体。

在活性端基间步骤中,双重活性端基分子通过水分解或放射照射的作用而形成多种活性侧链,如芳香族侧链,凡士林侧链等。

最后,活性端基与活性端基间步骤,两种活性侧链可通过自由基聚合或离子聚合等加成反应来合成特定的高分子物质。

在有机高分子材料的合成中,逐步聚合反应具有重要的意义,它是合成多种有机高分子的重要手段,特别是在合成高分子整体结构复杂的情况下,它尤为重要。

而且,由于它所合成的聚合物分子量较低,所以可以用在微纳米尺寸的超分子结构中,为其赋予更好的物理性能和力学结构。

因此,逐步聚合反应被广泛用于有机高分子材料的合成,有着广阔的前景。

为了获得更高质量的聚合物,需要科学家们研究出更好的反应参数,提高反应温度,优化搅拌速度和控制反应过程的PH值,并找出更合适的活性团和活性化合物,以使反应更加有效和高效。

逐步缩聚反应

逐步缩聚反应

H O O C -R -C O O -R '-O H +
三 聚 体
H O -R '-O H H O -R '-O O C -R -C O O -R '-O H + H 2 O
2 H O O C - R -C O O -R '-O H H O O C -R -C O O - R '-O O C -R -C O O - R '-O H + H 2 O
Flory提出了官能团等活性理论: 不同链长的端基官能团,具有相同的反应能力和参加 反应的机会,即官能团的活性与分子的大小无关
同时指出,官能团等活性理论是近似的,不是绝对的 这一理论大大简化了研究处理,可用同一平衡常数表示 整个缩聚过程可以用两种官能团之间的反应来表征
C O O H + H O k 1
反应程度与平均聚合 度的关系
1 Xn = 1-P
当P=0. 9,Xn = 10 一般高分子的Xn = 100 ~ 200,P要提高到 0. 99 ~ 0. 995
2. 官能团等活性理论
缩聚反应在形成大分子的过程中是逐步进行的 若每一步都有不同的速率常数,研究将无法进行 原先认为,官能团的活性将随分子量增加而递减
单体aAa和bBb反应,其中官能团b过量
令Na、Nb分别为官能团a、b的起始数 两种单体的官能团数之比为:
r Na 1 Nb
称为摩尔系数(是官能团数之比)
设官能团a的反应程度为P 则 a官能团的反应数为 NaP (也是b官能团的反应数)
a官能团的残留数为 Na-NaP b官能团的残留数为 Nb-NaP a、b官能团的残留总数为 Na+Nb-2NaP 残留的官能团总数分布在大分子的两端,而每个大 分子有两个官能团 则,体系中大分子总数是端基官能团数的一半 ( Na+Nb-2NaP)/ 2 体系中结构单元数等于单体分子数( Na+Nb)/ 2

逐步聚合反应

逐步聚合反应

逐步聚合特征
(1)反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的; (2)每一步反应的速率和活化能大致相同; (3) 反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产 物组成,单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应; (4) 聚合产物的分子量是逐步增大的,只有在高转化率 下才能生成高分子量的聚合物。 最重要的特征:聚合体系中任何两分子(单体或聚合产 物)间都能相互反应生成聚合度更高的聚合产物。
60年代初,C.S.Marvel由多官能团单体的缩聚闭环反应,得 到在分子主链上形成新的芳杂环的耐高温聚合物,开发出了 各种线型、半梯型及梯型聚合物,如聚酰亚胺、聚苯并咪唑 等耐高温芳杂环聚合物。
定义
逐步增长聚合是由具有不少于两个官能 团的低分子物质通过官能团之间的反应 而逐步形成大分子的过程 。
逐步聚合反应
目录
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 2
逐步聚合基本知识
缩合聚合基本知识
3
致谢
逐步聚合反应发展历史
1907年由L.H.Backland开始制造第一个工业合成产品酚醛树 脂。随后出现了醇酸树脂,在1920年开发了脲醛树脂。30 年代尼龙-6和尼龙-66问世,开始了合成纤维的生产。50年 代初聚酯纤维开始工业化生产。 50年代末,芳香族聚酰胺 如聚间苯二甲酰间苯二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺成批生产。


逐步聚合反应常用单体
官能团 醇 -OH 酚 -OH 羧酸 -COOH 酸酐 -(CO)2O 酯 -COOR 酰氯 -COCl 胺 -NH2 异氰酸酯 -N=C=O 醛 -CHO 活泼氢 -H 脲 氯 -Cl 双官能团单体 多官能团单体 丙三醇 C3H5(OH)3季戊四 乙二醇 HO2(CH2)2OH 丁二醇 HO2(CH2)4OH 醇 C(CH2OH)4 双酚 A 己二酸 HOOC(CH2)4COOH 癸二酸 均苯四酸 HOOC(CH2)8COOH 对苯二甲酸 邻苯二甲酸酐 马来酸酐 均苯四甲酸酐 对苯二甲酸二甲酯 光气 COCl2 己二酰氯 ClOC(CH2)4COCl 己二胺 H2N(CH2)6NH2 癸二胺 H2N(CH2)10NH2 间苯二胺 苯二异氰酸酯 甲醛 甲酚 甲苯二异氰酸酯 苯酚 间苯二酚 脲素 CO(NH2)2 HCHO 糠醛 均苯四胺

高分子物理与化学 第6章 逐步聚合反应

高分子物理与化学 第6章 逐步聚合反应

2、反应类型 ①缩聚,是缩合聚合的简称。 聚合过程有小分子产生。 一个反应单体含有能参与反应的官能团数 目称为官能度。 缩聚反应包含线型缩聚和体型缩聚。线型 缩聚的必要条件是需要一种或两种双官能 度的单体。
⑶官能团a与b不能反应的a-R-b型单体 它们虽带有不同官能团,但a与b不能反 应,这种单体只能和其他单体进行共聚合。 ⑷a-R-a和b-R′-b型单体 它们本身不能聚合,但相互之间能反应, 这类反应称为混缩聚,此类单体体系记为 “2-2”型单体体系
②单体上能参与反应的官能团数目大于2的 情况 如果反应单体体系中有一种单体带有二个以 上能参与反应的官能团,如甘油带有三个羟基, 一缩二乙二胺有五个活泼氢,则这种单体和另外 的单体反应得到的聚合物产生支链或是三维网状 聚合物。 单体的反应活性对聚合过程和聚合度有影响, 单体的反应活性由官能团的活性确定。如聚酯可 通过羟基化合物和不同官能团的单体反应取得, 这些单体的活性次序依次由强到弱;酰氯>酸酐 >羧酸>酯。
1、逐步聚合的单体 一般逐步聚合反应的单体都是带有可反 应的官能团的,这些官能团有: -OH、-NH2、-COOH、-OC-O-CO-(酸 酐)、-COOR、-COCl、-CHO、-H(酚类 化合物的活泼H)、-SO3、-SO2Cl、 -Cl、 -NCO等。 要发生聚合反应,一个单体上至少要有 二个可反应的为以下 几类: ①单体上能参与反应的官能团数目等于2 的情况 ⑴官能团a可相互反应的a-R-a型单体 带有同一种官能团,且官能团之间可相 互反应,这种聚合称为均缩聚反应。如a为 羟基,二个羟基可缩合为醚键。此类单体 体系记为“2”型单体体系。
⑵官能团a与b可反应的a-R-b型单体 a与a及b与b之间不能反应,a与b可反 应,这种聚合也称为均缩聚反应。如羟基 和羧基生成酯键,氨基和羧基连接成酰胺 键,释放出水。此类单体体系也记为“2” 型单体体系。

逐步聚合

逐步聚合

第七章缩聚和逐步聚合1. 简述逐步聚合和缩聚、缩合和缩聚、线形缩聚和体形缩聚、自缩聚和供缩聚的关系和区别。

2. 己二酸与下列化合物反应,哪些能形成聚合物?a.乙醇b。

乙二醇c。

甘油d。

苯胺e。

己二胺3. 简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率和反应程度的关系。

4. 简单评述官能团等活性概念(分子大小对反应活性的影响)的适用性和局限性。

5. 自催化和酸催化的聚酯化动力学行为有何不同?二级、二级半、三级反应的理论基础是什么?6. 为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?7. 现以等摩尔比的二元醇和二元酸为原料于某温度下进行封管均相聚合。

试问该产品最终的X n是多少?已知该温度下反应平衡常数K为4。

8. 如经酯交换法生产数均分子量大于1.5×104的聚对苯二甲酸乙二酯,应如何根据缩聚反应原理和控制其主要生产工艺参数。

已知其平衡常数K为4。

9. 在合成聚酯的反应中,欲得到X n为100的缩聚物要求水分残存量极低。

而合成可溶性酚醛树脂预聚体则可以在水溶液中进行。

其原因何在?10. 等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚。

试证明P从0.98到0.99所需时间与从开始至P=0.98所需时间相近。

11. 尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制相对分子质量的。

如果要求合成尼龙1010的相对分子质量为2×104,问尼龙1010盐的酸值(以mgKOH /g1010盐计)应该是多少?12. 计算下列混合物的凝胶点;⑴邻苯二甲酸和甘油的摩尔比为1.50 :0.98⑵邻苯二甲酸、甘油和乙二醇的摩尔比为1.50 :0.99 :0.002。

13. 羟基酸HO—(CH2)4—COOH进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18400g·mol-1,试计算:a.羧基已经酯化的百分比b。

数均聚合度c。

结构单元数X n答案7.解答:已知r=1,K=4。

根据X n=1/1-P;X n=K1/2/P,得P=2/3,X n=3。

《缩聚和逐步聚合》课件

《缩聚和逐步聚合》课件
扩散控制机理
聚合过程中单体分子在聚合物链附近的扩散和碰撞是控制步骤。
反应控制机理
聚合过程中单体分子之间的化学反应是控制步骤。
逐步聚合反应的原理 逐步聚合反应的类型
温度
通常需要在一定温度下进行聚合,以促进单体分子之间的化学反应。
压力
通常需要在一定压力下进行聚合,以促进单体分子之间的碰撞和扩散。
逐步聚合反应的原理 逐步聚合反应的类型
02
逐步聚合的特点是反应速度较慢,产物高分子量较高,反应条件较为温和,但 在反应过程中可能会产生气泡和低分子量副产物。
03
在应用方面,缩聚反应在合成高分子材料方面应用广泛,尤其在合成高性能纤 维和工程塑料方面具有优势;而逐步聚合在合成涂料和粘合剂方面应用较多, 尤其是在建筑和家具行业。
CHAPTER 05
催化剂
某些逐步聚合反应需要使用催化剂来加速聚合过程。
溶剂
某些逐步聚合反应需要在溶剂中进行,以降低聚合物的粘度并促进聚合过程中的传质和 传热。
CHAPTER 04
缩聚和逐步合成高分子材料
缩聚反应可以合成各种高分子材料,如聚酯、聚 酰胺、聚氨酯等,广泛应用于塑料、纤维、橡胶 等领域。
缩聚和逐步聚合的未来展望
新材料与新技术的应用
随着科技的发展,将会有更多的新材料和新技术应用于缩 聚和逐步聚合领域,推动聚合物的不断创新和发展。
可持续发展与环保
未来的缩聚和逐步聚合将更加注重可持续发展和环保,采 用更加环保的原料和催化剂,降低能耗和污染,实现聚合 物的绿色合成。
跨学科合作与交叉融合
随着各学科之间的交叉融合,未来的缩聚和逐步聚合将更 加注重与其他领域的合作与交流,如化学、物理、生物医 学等,推动聚合物的多元化和智能化发展。

逐步聚合

逐步聚合

C0 K P nw
2.3 缩聚反应平衡
P 1 时,上式为: Xn ≈ C0 K
nw
缩聚平衡方程
近似表达了平均聚合度 Xn 与平衡常数 K、副产物 残余量 nw 三者之间的定量关系 聚酯化反应 K≈4 :
Xn ≥100
nw < 4*10-4 mol/L nw < 4*10-2 mol/L
可在水中进行
逐步聚合 主要内容
20
2.3 缩聚反应平衡
1. 官能团等活性概念
“官能团等活性”假定:任何反应阶段,不论单体、低聚 体、多聚体或高聚物,其两端官能团的反应能力不随分子链 的增长而变化,每一步反应的平衡常数相同。
官能团的反应活性与分子大小的关系
2.3 缩聚反应平衡
“官能团等活性” 理论:
Flory
逐步加成聚合:形式上是加成,机理是逐步的,如聚氨酯的合成.
与缩聚反应不同,逐步加成聚合反应没有小分子副产物生成。
逐步聚合
逐步聚合反应的种类
开环反应:部分为逐步反应,如水、酸引发己内酰胺的开环
Diels-Alder 反应:共轭双烯烃与另一烯类发生1,4加成,即 多烯烃的环化聚合.
+
氧化偶合:单体与氧气的缩合反应,如2,6-二甲基苯酚和氧 气形成聚苯撑氧,也称聚苯醚.
2
逐步聚合 主要内容
2.1 引 言
按聚合机理或动力学分类:

连锁聚合 (chain polymerization):链式聚合 ——活性中心(active center)引发单体,迅速连锁增长
自由基聚合
活性中心不同
阳离子聚合 阴离子聚合

逐步聚合 (stepwise polymerization)

逐步聚合

逐步聚合
重氮甲烷
N2
[ CH2 ] n
聚乙烯
3
1.2
逐步聚合的类型
逐步聚合反应主要有两大类:缩合聚合 和逐步加成聚合 (1)缩聚反应 例:聚酯反应:二元醇与二元羧酸、二 元酯、二元酰氯等之间的反应。
n HOROH + n HOOCR'COOH OROOCR'CO n + (2n-1) H2O
4
聚酰胺反应:二元胺与二元羧酸、二元酯、 二元酰氯等反应
合并两式,得:
Xn
1 1 p
聚合度随反应程度增加而增加。 当反应程度为0.9,聚合度仅为10。通常涤 纶树脂用作纤维和工程塑料是的聚合度达 200左右,要求反应程度达到0.995,可见是 十分苛刻的。
27
2)聚合反应的可逆平衡 缩聚一般为可逆平衡反应,与低分子的 缩合反应相似。由于体系中所有的活性官能 团具有同样的活性,因此可用一个平衡常数 来表示。
O H [ O C R
O C O O R' ] n [ NH O R''' C ]p[ O R'' NH O C R
O C R''' O C O
O C ] q OH
H [ NH
R''
NH
C
R' ] m OH
33
3.4 逐步聚合与连锁聚合的比较
自由基聚合与缩聚反应的特征比较
自由基聚合 1)由基元反应组成,各 步反应的活化能不同。 2)存在活性种。聚合在 单体和活性种之间进行。 3)转化率随时间增长, 分子量与时间无关。 4)少量阻聚剂可使聚合 终止。
非线形逐步聚合
不平衡线形逐步聚合
(1)线形逐步聚合反应 参与反应的每种单体只含两个官能

《逐步聚合反应》课件

《逐步聚合反应》课件
• Liu, Y. et al. (2019). Functional Step-Growth Polymers. Chemical Reviews, 119 (5), 3036-3104.
反应原理
逐步聚合反应的反应机理可以通过化学键的形成和断裂来描述。与传统的连 续聚合反应相比,逐步聚合反应具有分子可控性高、产率高和可实现多步反 应等特点。
逐步聚合反应的应用
催化剂的选择
不同催化剂能够引导逐步聚 合反应的方向和速度,从而 影响聚合物的结构和性能。
反应条件的控制
逐步聚合反应通常需要精确 控制温度、压力和配比等反 应条件,以获得所需的聚合 物。
在有机合成中的应 用
逐步聚合反应可用于有机合 成中的步骤控制和高效产率 的实现,为复杂分子的合成 提供了新的途径。
逐步率高
3 可实现多步反应
逐步聚合反应可以精确控 制分子的加入顺序和数量, 从而控制聚合物的结构和 性能。
由于逐步聚合反应的分子 可控性高,反应过程中很 少产生副产物,从而提高 了产物的产率。
参考文献
欢迎参考以下文献和资料以了解更多关于逐步聚合反应的内容:
• Smith, J. K. et al. (2018). Advances in Step-Growth Polymerization. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
• Zhang, L. et al. (2020). Stepwise Polymerization: Synthesis, Characterization, and Applications. ACS Macro Letters, 9 (8), 1157-1166.
案例三:逐步聚合反应在 精细化工中的应用

逐步聚合方法

逐步聚合方法
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3.凝胶点的预测 Carothers理论 当反应体系开始出现凝胶时,认为数均聚合度趋于无
穷大,然后根据 P-Xn关系式,求出当Xn 时的反应 数) (a)单体的平均官能度:混合单体中平均每一单体分 子带有的官能团数.
12
式中fi、Ni分别为第i种单体的官能度和分子数。 例:求2 mol甘油(f=3)和3mol苯酐(f=2) 的平均官能度。
0.01
官能团摩尔数 2
1.98 0.01
当反应程度P =0.99或0.995时:
26
注意:
与线形缩聚分子量控制中的第二种情况不同 在于:虽然同是加入单官能团物质,但单体
aAa和bBb不等摩尔!
27
凝胶点理论小结
1. Carothers法
等当量时
非等当量时 2. Flory法
28
该点是高度支化的缩聚物过渡到体型缩聚物的转 折点。
10
根据P-Pc关系,体型聚合物分为三个阶段: P < Pc:甲阶聚合物,良好的溶、熔性能(预聚物)。 P Pc:乙阶聚合物,溶解性变差,仍能熔融。 P > Pc:丙阶聚合物,不溶、不熔。
体型缩聚的中心问题之一是凝胶点理论。 在凝胶点以后,交联仍在进行,溶胶量不断减少,凝 胶量相应增加。
则凝胶点时的临界反应程度为:
Carothers方 程
15
例:求2 mol甘油(f=3)和3mol苯酐(f=2) 反应的凝胶点。 (f=2.4)
上述例子的凝胶点为:
实测: Pc< 0.833
产生误差所原因: 实际上,凝胶时Xn并非无穷大,
仅为几十,此例为24。 这是Carothers理论的缺点。
16
13
(b) 凝胶点与平均官能度的关系 设:体系中混合单体的起始分子总数为N0 则:起始官能团数为 N0f t 时体系中残留的分子数为N 反应消耗的官能团数为 2 (N0-N)

逐步聚合机理酸碱的作用

逐步聚合机理酸碱的作用

逐步聚合机理酸碱的作用逐步聚合机理是指聚合反应过程中,单体分子逐步加入到聚合活性中心的过程。

在酸碱促进下,单体分子与聚合活性中心发生反应,逐步生成高分子链。

首先,酸碱起到了促进聚合反应的作用。

酸碱可以作为聚合反应的催化剂,加速单体分子与聚合活性中心的反应速率。

酸碱通过改变反应体系的酸碱度,促进聚合反应的进行。

例如,一些酸性催化剂可以将单体分子中的亲核基团质子化,增加反应的亲核性,从而加速与聚合活性中心的反应。

其次,酸碱可以调控聚合反应的链增长速率。

在逐步聚合机理中,单体分子逐步加入到聚合活性中心的过程是一个动态平衡的过程。

酸碱的存在可以通过改变聚合反应中的平衡位置,调控聚合反应的链增长速率。

例如,酸性催化剂可以提高反应体系中聚合活性中心的浓度,增加聚合反应链增长的速率。

此外,酸碱可以调控聚合反应的立体结构和官能团取向。

酸碱作为催化剂可以通过改变反应体系中的环境条件,例如溶剂选择、温度等,调控聚合反应中聚合活性中心的立体结构和官能团的取向。

这对于一些特殊结构的高分子合成非常重要,可以实现对高分子结构的精确控制。

另外,酸碱还可以调控聚合反应的分子量分布。

由于逐步聚合机理中单体分子逐步加入到聚合活性中心,聚合反应的分子量分布往往比较宽。

酸碱可以通过调节聚合反应中的反应条件,例如酸碱浓度、反应温度等,控制聚合活性中心的反应性,从而控制聚合反应的分子量分布。

最后,酸碱还可以调控聚合反应的反应速率和选择性。

逐步聚合机理酸碱的作用可以控制聚合反应的速率,并且可以选择性地实现单体分子与聚合活性中心的反应。

酸碱可以通过调节反应体系的酸碱度,改变反应中不同组分的反应性,从而实现对聚合反应速率和选择性的调控。

总结起来,酸碱在逐步聚合机理中具有重要的作用,可以促进聚合反应的进行,调控聚合反应的速率、立体结构、官能团取向、分子量分布以及反应的选择性。

酸碱催化的逐步聚合机理为高分子材料的合成提供了重要的理论基础和实验依据,对于合成高性能高分子材料具有重要意义。

逐步聚合反应

逐步聚合反应

n a-A-b ? a-AA····AA-b
na-A-a + nb-B-b ? a-(A-B) n-b
②体型缩聚 : 2-3、2-4A官B 能2 度体系 ,
B A
B
此类反应,体系的 η到一定反应 A B
B
BA
程度后会剧增,产生凝胶,
B
B
BA
产物失去可溶、可熔的性A能。B A
B B
B
如酚醛、脲醛
B A
HO-R'-OOC-R-COO-R'-OH + H2O
2 HOOC-R-COO-R'-OH 。 。 。
HOOC-R-COO-R'-OOC-R-COO-R'-OH + H 2O
四聚体
。 。

OO
n HOOC-R-COOH + n HO-R'-OH
HO ( C R C OR'O )n H + (2n-1) H 2O
(1)缩聚反应单体体系 单体常带有各种官能团: —OH 、—COOH 、—NH2、 —COX (酰卤)、 —COOR (酯基)、 —OCOCO — (酸酐)、 —H、—X、—SO3H、 —SO2Cl等。
官能度 :能参加反应的官能团数目。
? 1-1官能度体系-缩合反应 在有机化学中,典型的缩合反应如醋酸和乙醇 的酯化反应。除了得到主产物醋酸乙酯外,还有 副产物水。
高分子科学基础
逐步聚合反应
(stepwise polymerization)
按聚合机理或动力学分类: 连锁聚合(chain polymerization) ——活性中心 (active center) 引发单体,迅速连锁增长 自由基聚合 活性中心不同 阳离子聚合 阴离子聚合 逐步聚合(stepwise polymerization) ——无活性 中心,单体所带的不同官能团间相互反应而逐 步增长
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