第二章 习题讲解PPT教学课件
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存在问题:
1. 不能根据聚合物名称写出聚合物的结构式。
2. 本题的聚合物命名均采用“来源命名法”,即“单体名 称”+前缀“聚”,该命名法不描述聚合物分子的实际结 构。
3. 错误: 4. a. 聚丙烯含非共轭双键 b. 聚乙二醇带极性侧基,可形成氢键:
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2. 聚合物的结构式不规范
第二章习题讲解
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 什么是高分子的柔顺性?比较下列两组聚合物的柔顺性大 小,并简要说明原因。 (a) 聚乙烯,聚丙烯和聚苯乙烯; (b) 聚乙烯,聚乙二醇,聚硅氧烷
高分子的柔顺性:聚合物分子链能够通过内旋转作用改变其构 象的性能。 聚合物分子链能形成的构象数越多,柔顺性越大。
但链长超过一定值后,分子链的构象服从统计规律,链 长对柔顺性的影响不大。
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(a) 聚乙烯,聚丙烯和聚苯乙烯; 聚合物的结构式分别为:
三者主链相同,都为碳链高分子,区别在侧基,侧基体积 由大到小顺序为:苯环 > 甲基 > 氢原子,因此聚合物的柔 顺性由大到小为:聚乙烯 > 聚丙烯 > 聚苯乙烯
弱,柔顺性大。侧基对称性越高,分子链柔顺性越好。
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(3)氢键
如果高分子链的分子内或分子间可以形成氢键,氢键 的影响比极性更显著,可大大增加分子链的刚性。
(4)链的长短
如果分子链较短,内旋转产生的构象数少,刚性大。如 果分子链较长,主链所含的单键数目多,因内旋转而产生的 构象数目多,柔顺性好。
聚合物结构式应反映聚合反应机理,特别是逐步聚合产物。
错误: 聚乙二醇结构式:
3. “分子链大小”的概念不清
错误: “聚丙烯与聚乙烯相比,聚乙烯的分子链较短,因而聚丙 烯的柔顺性较好”
分子链的大小可用聚合度或分子量进行衡量,不能简单地根 据单体单元的大小来比较聚合物分子的大小。
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➢ 当主链由共轭双键组成时,由于共轭双键因p电子云重叠 不能内旋转,因而柔顺性差,是刚性链。
(2) 侧基:
➢ 侧基的极性越大,极性基团数目越多,相互作用越强, 单键内旋转越困难,分子链柔顺性越差。
➢ 非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越 差;
➢ 对称性侧基,可使分子链间的距离增大,相互作用减
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分子链结构与柔顺性的关系:
(1)主链结构
➢ 当主链中含C-O,C-N,Si-O键时,柔顺性好。
因为O、N原子周围的原子比C原子少 ,因此C-N、C-O内 旋转的位阻比C-C键小;而Si-O-Si的键角也大于C-O-C键,因 而其内旋转位阻更小,柔顺性更好。
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➢ 当主链中含非共轭双键时,虽然双键本身不会内旋转, 但却使相邻单键的非键合原子(带*原子)间距增大使内旋转 较容易,柔顺性好。
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(b) 聚乙烯,聚乙二醇,聚硅氧烷;
三者主链组成不同,聚乙烯为碳链高分子,聚乙二醇主链 结构中含C-O键,由于其中O所键合的原子数比C少,因而 C-O的内旋转位阻比C-C键小,因而聚乙二醇的柔顺性大于 聚乙烯;而聚硅氧烷不仅主链结构中含有O原子,并且SiO-Si键的键角大于C-O-C键,因而其内旋转位阻更小,聚 硅氧烷的柔顺性比聚乙二醇更好。