构象与构型有何区别
高物练习题答案
1.构型和构象有何区别?全同立构聚丙烯能否通过化学键(C-C单键)内旋转把“全同”变为“间同”,为什么?(5分)首先写两者区别,强调构象是由于单键内旋转而引起,而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。
改变构象通过单键的内旋转即可达到,而改变构型需通过化学建的断裂与重组。
(2分)不能。
首先指出从全同到间同的变化是构型的变化,必须通过化学建的断裂与重组才能改变构型。
而单键内旋转只能改变构象,不能改变构型。
(3分)2 试比较下列高分子链.当键数分别为n=100和n=1000时的最大拉伸倍数;(1)无规线团高分子链;(2)键角为θ的自由旋转链;解:(1)对无规线团,按自由结合链计算,∴最大伸长倍数=当n=100时为10;当n=1000时为31.6注:因为自由结合链无键角限制,(2)对自由旋转链,∴最大伸长倍数=当n=100时为5.77;当n=1000时为18.33为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体?为什么IPMMA是不透明的?解:聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢,快速冷却时来不及结晶,所以透明。
等规PMMA结晶能力大,结晶快,所以它的试样是不透明的。
4三类线形脂肪族聚合物(对于给定的n值)的熔点顺序如下所示,解释原因。
聚氨酯聚酰胺聚脲解:聚氨酯链含有柔性的―O―键,较大,因而较低。
另一方面聚酰胺与聚氨酯的氢键相差不多,聚酰胺与聚脲有相同的柔顺性,但聚脲的氢键比聚酰胺强的多,即分子间作用力强得多,也就是较大,从而熔点较高。
5 试指出下列结构的聚合物,其溶解过程各有何特征:(1)非晶态聚合物,(2)非极性晶态聚合物,(3)极性晶态聚合物,(4)低交联度的聚合物.解:(1)非极性非晶态聚合物易溶于溶度参数相近的溶剂;极性非晶态聚合物要考虑溶剂化原则,即易溶于亲核(或亲电)性相反的溶剂。
(2)非极性晶态聚合物难溶,选择溶度参数相近的溶剂,且升温至熔点附近才可溶解。
(3)极性晶态聚合物,易溶,考虑溶剂化原则。
高分子物理-金日光-课后习题答案(1)
1. 构型与构象有何区别?聚丙烯分子链中碳-碳单键是可以旋转的,通过单建的内旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯?为什么?答:构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
构象:由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型,必须有化学键的断裂和重排。
3. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征?答: 空间位阻参数δ212,20⎥⎦⎤⎢⎣⎡=r f h h δ答:因为等规PS 上的苯基基团体积较大,为了使体积较大的侧基互不干扰,必须通过C -C 键的旋转加大苯基之间的距离,才能满足晶体中分子链构象能量最低原则;对于间规PVC 而言,由于氢原子体积小,原子间二级近程排斥力小,所以,晶体中分子链呈全反式平面锯齿构象时能量最低。
δ越大,柔顺性越差;δ越小,柔顺性越好;特征比C n 220nl h c n =对于自由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ,当n→∞时,c n 可定义为c ∞,c ∞越小,柔顺性越好。
链段长度b :链段逾短,柔顺性逾好。
7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。
解:(1)PE>PVC>PAN主链均为C -C 结构,取代基极性-CN ﹥-Cl ,所以,聚丙烯腈的柔顺性较聚氯乙烯差;(2)2>1>31与3中都含有芳杂环,不能内旋转;3中全为芳环,柔顺性最差;主链中-O-会增加链的柔顺性;(3)3>2>1因为1中取代基的比例较大,沿分子链排布距离小,数量多,分子链内旋转困难;2和3中均含有孤立双键,易内旋转,故柔顺性较好。
(4)2>1>32中取代基对称排列,分子偶极矩极小,易内旋转;3中极性取代基较中比例大,分子内旋转困难,故柔顺性最差。
第2章 聚合物的凝聚态结构1. 名词解释凝聚态:物质的物理状态,是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的,通常包括固体、液体和气体。
构造构型构象名词解释
构造构型构象名词解释
构造、构型、构象等名词解释如下:
1. 构造(Structure):指物体的内部结构、形状、尺寸、材料等方面的特征,通常用于描述物体的形式、结构、构造等。
2. 构型(Design):指对物体进行结构设计的过程,包括确定物体的形状、尺寸、材料、用途等方面的考虑,以及设计物体的内部结构、性能和功能等。
3. 构象(构想或意象):指在头脑中形成的概念、图像或场景,可以是具体的事物或抽象的概念,反映了人们的思想、情感、理念等,可以通过语言、艺术、文学等多种方式表达。
4. 建筑结构(Building Structure):指建筑物的内部结构和形式,包括支撑建筑物的柱子、梁、屋顶、墙壁、地板等组成部分,以及这些组成部分之间的连接方式。
5. 车辆结构(Engine Structure):指车辆内部的机械结构和电子系统等组成部分,包括发动机、悬挂系统、制动系统、转向系统等,以及这些组成部分之间的连接方式和设计。
6. 语言学构象(Language Structure):指语言中词语之间的关系和语法规则等特征,包括词汇、语法、语用等方面的内容,反映了语言的结构和功能。
构型与构象名词解释
构型与构象名词解释
构型指的是一个实体的几何形态和空间排列,通常用于描述分子、晶体等微观结构。
构型可以通过实验技术如X射线衍射、电子显微镜等手段进行测量和表征。
构象则是指分子或晶体中原子或离子的相对位置和方向,也就是分子或晶体的立体结构。
构象的描述常常涉及到键长、键角、二面角等参数。
两个概念的区别在于,构型强调实体的空间形态,而构象则强调原子或离子之间的相对位置和方向。
在材料科学研究中,构型和构象的研究对于理解材料的性质和行为具有重要意义。
例如,通过研究分子的构象可以预测其光、电、磁性质,通过研究晶体的构型可以探究其物理、化学性质。
- 1 -。
构型和构象
构型和构象有机化学这门科学是以分子结构和性质之间的关系为基础的。
分子结构至少应包括分子的构造,构型和构象,结构是一个广义的概念,有时还与“构造”一词混同泛用。
构造是指分子中原子的互相联结方式和次序,即指具有一定分子式的物质,其分子中各原子成键的顺序和键性。
构型是指具有一定构造的分子中各原子在空间的排列状况。
构象是指在一定的条件下,由于单键的旋转而产生的分子中各原子(或原子团)在空间的不同排布形象。
构型和构象虽然都是表述分子的立体模样或空间形象的概念,但两者不能并列,构象比构型更为精细。
医学教|育网收集整理在室温下,分子的一种构象可以通过单键的“自由”旋转,变成另一种构象。
一般地讲,分子的构型是不能通过单键的旋转而改变的,必须通过化学键的断裂和形成才能改变分子的构型。
蛋白质在溶液中有两性电离现象。
酸性溶液的电离物以阳离子存在,碱性电离物以阴离子存在。
当达到某一PH值时,正负离子相等,静电荷为零。
此时静电荷就是等电点PI..。
核酶:核酶是具有催化功能的RNA米氏常数:对于一个给定的反应,异至酶促反应的起始速度(υ0)达到最大反应速度一半时的底物浓度。
比活力:是每分钟每毫克酶蛋白在25℃下转化的底物的微摩尔数。
比活是酶纯度的测量。
一种蛋白质按其重量含有1.65%亮氨酸和2.48%异亮氨酸,该蛋白质的最低分子量为()提示:亮氨酸和异亮氨酸的分子量均为131Da。
解:亮氨酸和异亮氨酸的分子量都是131,根据两种氨基酸的含量来看,异亮氨酸:亮氨酸=2.48%:1.65%=1.5:1=3:2。
所以在此蛋白质中的亮氨酸至少有两个,异亮氨酸至少有三个,那么:1.65%=2×(131—18)/蛋白质MW蛋白质MW=226/1.65%=13697答:此蛋白质最低分子量是13697。
、实验测得Tyr的pK1=2.20,pK2=9.11,pKR=10.07,Tyr的pI应为。
(1996北医)答案:5.66考点:氨基酸等电点的计算解析:写出Tyr(酪氨酸)的电离式,可以看出其兼性离子两边的pK值分别是pK1、pK2与p KR无关,故其pI=1〖〗2(pK1+pK2)=1〖〗2(2.20+9.11)=5.66下列哪种试剂可使蛋白质的二硫键打开()A.溴化氰B.碘乙醇 C.2,4-二硝基氟苯 D.三氯醋酸E.β-巯基乙醇。
3有机化合物的构造、构型和构象构造构型
有机化合物的构造、构型和 构象
• 分子的结构(structure)是指分子中各原子 间是如何相互结合的,即包括分子中原 子相互连接的顺序和方式,又指分子中 各原子和基团在空间的相对位子即几何 形象。
• 描述分子的结构通常分为三个层次:构 造(constitution)、构型(configuration)和 构象(conformation)。
(S)-
(S)-
C O O H
C H
H O C H 3 (R )-
C O O H
C
H H O
C H 3
(R )-
基 团 大 小 顺 序 : O H > C O O H > C H 3 > H
C H 3 CH H O C H 2C H 3
S
C H 3 H OCH C H 2C H 3
R
C H 2C H 3 H OCC H H 3
一、顺反异构
2-丁烯中 的原子在 空间有两 种分布, 不能重合
一、顺反异构
由于π键不能自由旋转,使得与双键相连的四 个原子或基团在空间产生两种不同的排布,是 两个不同的化合物,称为顺反异构体。
环烷烃上由于环不能任意旋转,如果环 上有两个或两个以上带有不同取代基或 原子的碳,则也存在顺反异构体。
• 互变异构是一种平衡,属于一种客观存在, 在具体化合物的化学和物理性质方面没有区别。 就两种异构体。不能分离,可以检测出。
有机化合 物的构型异构
构型(configuration)是指分子中各 原子和基团在空间的相对位置
是分子结构体现的一种表观 现象, 即分子的几何形象。
能否知道一个有机分子的构型?
N -O psin
将光能转换成机械能的聚合物
经典:构象与构型
椅 式
9 9 .9 %
船 式 - 2 9 .7K J/m o l
0 .1 %
17
a键 e键
六个a键和e 键分别三上 三下;同一 碳原子若a键 向上,e键必 然向下
56
1
4
3
2
a、e 键可以相互转化
18
(2)取代环已烷的构象
(a)一元取代环己烷 取代基在e 键是稳定构象
非键张力大
H 5 H6
4
3
CH3
H
H H
H
H
H s-反式
H
H H
H H
s-顺式 H
CH2 H
CH2 H
歪斜式
26
杂环构象
环己烷中的一个亚甲基被二配位的氧、三
配位的氮和二或三配位的硫所代替的结果。在 顺式-2-甲基-5-叔-丁基-1,3-二氧六环中,它 的优势构象是叔丁基为直立式,甲基为平伏式:
3 O4
5
O
2 16
C(CH3)3
顺式: 反式:
C H3
5
6
1
H
4
3
C H3
2
H
a、e 键
C H3
5
6
1
H
4
3
H
2
C H3
a、a 键
4
5 C H3 6 C H3
3
2H 1
H
a、e 键
4
5 H 6 C H3
3
2 C H3 1
H
e、)比顺式稳定
(2) 1,3-二取代环己烷(1,3-二甲基环己烷)
1
H
2
CH3
5
3
1
4
蛋白质的构型与构象名词解释
蛋白质的构型与构象名词解释蛋白质是生命体中最基本的分子之一,它在生物体内发挥着极其重要的功能。
蛋白质的构型与构象是研究蛋白质结构与功能的关键内容。
本文将详细讨论蛋白质的构型与构象的概念与解释。
一、蛋白质的构型蛋白质的构型指的是蛋白质分子在三维空间中的整体形态。
构型是与蛋白质分子内部原子间的空间排列有关的,它决定了蛋白质的活性、稳定性和功能。
蛋白质的构型是由分子构成的二级、三级和四级结构所决定的。
首先,蛋白质的二级结构是指在蛋白质分子中多肽链的局部结构。
最常见的二级结构是α-螺旋和β-折叠。
α-螺旋是由多肽链沿螺旋状排列而成,形成稳定的螺旋结构。
β-折叠则是由多肽链沿平行或反平行排列而成的折叠结构。
这些二级结构在蛋白质中起着支撑和稳定的作用。
其次,蛋白质的三级结构是指在蛋白质分子中各个二级结构之间的相对位置和空间排列。
三级结构受多种因素的影响,如氢键、范德华力和离子键等,这些相互作用使得蛋白质分子形成一种稳定的空间结构。
三级结构决定了蛋白质的特定功能和生物活性。
最后,蛋白质的四级结构是指在蛋白质分子中由多个多肽链相互组合而成的复合体结构。
例如,血红蛋白的四级结构由四个亚基组成,每个亚基都带有一个铁原子,能够结合氧分子。
四级结构的形成使得蛋白质具有更复杂、多样化的功能。
二、蛋白质的构象蛋白质的构象指的是蛋白质分子在给定条件下可采取的不同空间排列形式。
蛋白质的构象是由蛋白质分子内部的键角自由度和旋转自由度决定的。
构象的不同决定了蛋白质的不同性质和功能。
在构象学中,通常将蛋白质的构象分为全反式、半反式和顺式三种。
全反式构象是指蛋白质的所有键角和旋转自由度都处于最佳状态,是构象能量最低的一种形式。
半反式构象则是指其中一些键角或旋转自由度发生了变化,且能量较高。
而顺式构象则表示蛋白质的键角和旋转自由度都发生了较大变化,构象能量最高。
蛋白质的构象不仅受到其分子内部的相互作用的影响,还受到外部环境和生物功能的调节。
高分子的构型和构象
高分子的构型和构象
高分子化合物的构型和构象是理解其物理性质和化学性质的关键所在。
下面我将自创一些关于高分子构型和构象的描述,以帮助您更好地掌握这两个概念。
首先,让我们谈谈高分子的构型。
构型是指分子中原子的空间排列方式,它是固定的,不随时间和环境的变化而改变。
对于高分子来说,由于其链状结构的特点,构型通常涉及链段之间的相互关系和整个分子链的弯曲、折叠等形态。
高分子的构型决定了其空间占据方式和与其他分子的相互作用方式,进而影响其溶解性、熔点、机械强度等物理性质。
例如,线性高分子和支化高分子的构型差异会导致它们在溶液中的行为截然不同。
接下来,我们讨论高分子的构象。
构象是指分子中原子或基团在空间中的相对位置和取向,它不同于构型,是可以随时间和环境的变化而改变的。
对于高分子而言,由于其链状结构的长度和复杂性,构象的变化尤为丰富。
高分子链可以在不同的能量状态下呈现出不同的构象,如卷曲、伸展、螺旋等。
这些构象的变化不仅影响高分子的物理性质,还与其化学反应活性密切相关。
例如,某些高分子在特定构象下可能更容易与其他分子发生反应,从而改变其化学性质。
综上所述,高分子的构型和构象是两个相互影响、相互制约的因素。
通过深入理解和掌握这两个概念,我们可以更好地揭示高分子的结构和性质之间的关系,为高分子材料的设计和应用提供有力支持。
生物化学复习简答
简答题1、什么是蛋白质的构象?构象与构型有何异同?蛋白质的构象就是蛋白质的立体结构,或称空间结构,也称为三维结构。
构型和构象都是表示分子的空间结构,即分子中各个原子和基团在空间的排布,在这一点上是相同的。
但严格讲起来,它们又是不同的。
因为构型只表示在立体异构体中其取代基团的空间排布,而构象是表示在分子中由于单键的旋转所产生的原子或基团的空间排列。
氨基酸的构型有两种,D-型和L-型。
从D-型变成L-型,必须有共价键的断裂和重新组成,从而导致光学性质的变化,而且异构体可以区分和分离。
而构象有无数种,一种构象变成另一种构象,不需共价键的断裂,只需单键旋转即可,构象只涉及到结构的相似性,而不表示可区分的立体化学形式,没有光学性质的变化。
虽然构象有无数种,但在天然蛋白质中由于各种条件的限制其构象只有一种。
2、维生素分类依据是什么?每类包含哪些维生素?①通常根据维生素的溶解性质,将其分为脂溶性和水溶性维生素两大类。
②脂溶性维生素溶于脂肪,有维生素A、D、E、K。
③水溶性维生素溶于水,有维生素B族和维生素C和硫辛酸。
3. 生物体内核苷酸有两条完全不同的合成途径,试简述两条途径的名称和特点。
①从头合成(de novo synthesis) 途径。
核苷酸的合成不是利用现成的嘌呤或嘧啶碱,而是由一些简单的前体物质经过一系列酶促反应才完成的。
这些前体物质包括氨甲酸磷酸、天冬氨酸、二氧化碳、谷氨酰胺、甘氨酸和甲酸盐。
②补救途径以完整的嘌呤或嘧啶碱在酶催化下,与磷酸核糖结合直接合成核苷酸。
当①途径受阻时,就可通过此途径来合成。
4.为什么密码子的第三位碱基发生突变后,仍可能翻译出正确的氨基酸而不影响所合成的多肽的生物活性?①由于密码子的专一性主要由第一、第二位碱基决定,而第三位碱基专一性小。
②密码子具有简并性,即同一种氨基酸常有几种密码子。
这种密码子之间相互区别主要在第三位碱基上,也就是讲每一个密码子中的前两位碱基不能有变化,如有变化,所代表的氨基酸也要改变,而第三位的碱基改变往往影响不大。
简述蛋白质构型和构象的区别
简述蛋白质构型和构象的区别摘要:1.蛋白质构型与构象的定义及区别2.蛋白质构型的影响因素3.蛋白质构象的影响因素4.构型与构象在生物学应用中的重要性正文:蛋白质是生物体内至关重要的大分子,它们在生物体的生命活动中发挥着至关重要的作用。
蛋白质的功能多样性与其结构密切相关,而蛋白质的结构又包括构型和构象两个方面。
在本文中,我们将简要介绍蛋白质构型与构象的区别,并探讨它们在生物学应用中的重要性。
首先,我们来了解一下蛋白质构型和构象的定义及区别。
蛋白质构型是指蛋白质分子中氨基酸残基之间的空间排列,它是由蛋白质的氨基酸序列决定的,具有唯一性。
换句话说,构型反映了蛋白质分子中氨基酸残基的相对位置和空间排列,不同的构型意味着氨基酸残基之间的相互作用方式和力学性质的不同。
相比之下,蛋白质构象是指蛋白质分子在特定条件下(如温度、pH值等)的空间形态。
构象具有多样性,因为蛋白质分子在不同的条件下可以呈现不同的空间形态。
例如,体温升高时,蛋白质分子可能会发生变性,导致其构象发生改变。
值得注意的是,构型与构象之间存在一定的关联,但在某些条件下,它们可以发生分离。
接下来,我们来探讨影响蛋白质构型和构象的因素。
蛋白质构型的影响因素主要包括氨基酸序列、氨基酸残基间的相互作用力和环境因素。
氨基酸序列决定了蛋白质分子的构型,而氨基酸残基间的相互作用力(如氢键、范德华力等)则是维持构型稳定的关键。
此外,环境因素(如温度、pH值、离子强度等)也会影响蛋白质分子的构型。
蛋白质构象的影响因素主要包括温度、pH值、离子强度、溶剂和添加剂等。
这些因素可以通过改变蛋白质分子中的氢键、盐桥等相互作用力来影响蛋白质分子的构象。
此外,生物体内的蛋白质还需要面对不断变化的环境,因此其构象也需要不断地调整以适应不同的条件。
最后,我们来谈谈构型与构象在生物学应用中的重要性。
蛋白质的构型和构象对其功能具有关键影响。
例如,酶的活性部位在其构象发生变化时,可以与底物发生特定的相互作用,从而催化生物反应。
高分子物理全部课后习题答案(详解)金日光、华幼卿第三版
高分子物理答案(第三版)第1章高分子的链结构1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。
等。
2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么?答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化,而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。
(2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3. 为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象,而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象?答(1)由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小,产生排斥作用,使平面锯齿形(…ttt…)构象极不稳定,必须通过C-C键的旋转,形成31螺旋构象,才能满足晶体分子链构象能最低原则。
(2)由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开,相互间距离比范德华半径大,所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。
4. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征?答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差;(2)特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好;(3)连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。
5.聚乙烯分子链上没有侧基,内旋转位能不大,柔顺性好。
该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶?答:这是由于聚乙烯分子对称性好,容易结晶,从而失去弹性,因而在室温下为塑料而不是橡胶。
6. 从结构出发,简述下列各组聚合物的性能差异:(1)聚丙烯睛与碳纤维;(2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯;(3)顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯(杜仲橡胶)。
(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。
7. 比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。
解:8. 某单烯类聚合物的聚合度为104,试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍?(假定该分子链为自由旋转链。
高分子物理习题和答案
⾼分⼦物理习题和答案第1章⾼分⼦链的结构1. 写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型。
2. 构型与构象有何区别?聚丙烯分⼦链中碳-碳单键是可以旋转的,通过单建的内旋转是否可以使全同⽴构的聚丙烯变为间同⽴构的聚丙烯?为什么?答:构型:是指分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的⼏何排列。
构象:由于分⼦中的单键内旋转⽽产⽣的分⼦在空间的不同形态。
全同⽴构聚丙烯与间同⽴聚丙烯是两种不同构型,必须有化学键的断裂和重排。
3. 为什么等规⽴构聚苯⼄烯分⼦链在晶体中呈31螺旋构象,⽽间规⽴构聚氯⼄稀分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象?答:因为等规PS 上的苯基基团体积较⼤,为了使体积较⼤的侧基互不⼲扰,必须通过C -C 键的旋转加⼤苯基之间的距离,才能满⾜晶体中分⼦链构象能量最低原则;对于间规PVC ⽽⾔,由于氢原⼦体积⼩,原⼦间⼆级近程排斥⼒⼩,所以,晶体中分⼦链呈全反式平⾯锯齿构象时能量最低。
4. 哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性?如何表征?答:空间位阻参数δ212,2=rf h h δδ越⼤,柔顺性越差;δ越⼩,柔顺性越好;特征⽐C n 22nlh c n =对于⾃由连接链 c n =1对于完全伸直链c n =n ,当n→∞时,c n 可定义为c ∞,c ∞越⼩,柔顺性越好。
链段长度b :链段逾短,柔顺性逾好。
5. 聚⼄烯分⼦链上没有侧基,内旋转位能不⼤,柔顺型好。
该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶?答:因为聚⼄烯结构规整,易结晶,故具备了塑料的性质,室温下聚⼄烯为塑料⽽不是橡胶。
6. 从结构出发,简述下列各组聚合物的性能差异: (1) 聚丙烯腈与碳纤维;线性⾼分⼦梯形⾼分⼦(2)⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯;⾮晶⾼分⼦结晶性⾼分⼦ (3)顺式聚1,4-异戊⼆烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊⼆烯;柔性 (4)⾼密度聚⼄烯、低密度聚⼄烯与交联聚⼄烯。
⾼密度聚⼄烯为平⾯锯齿状链,为线型分⼦,模量⾼,渗透性⼩,结晶度⾼,具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性;低密度聚⼄烯⽀化度⾼于⾼密度聚⼄烯(每1000个主链C 原⼦中约含15~35个短⽀链),结晶度较低,具有⼀定的韧性,放⽔和隔热性能较好;交联聚⼄烯形成了⽴体⽹状的结构,因此在韧性、强度、耐热性等⽅⾯都较⾼密度聚⼄烯和低密度聚⼄烯要好。
构型构象的名词解释
构型构象的名词解释构型构象是固体物质中原子、分子或离子在空间中的排列方式和形态结构的概念。
在固体物质中,原子或分子之间存在相互作用力,这些力对原子或分子的排列和结构产生影响,形成不同的构型构象。
构型是指固体物质中原子、分子或离子的排列方式和空间位置关系。
它描述了固体中各个原子或分子的相对位置和距离。
构型也反映了固体物质的形态特点,如晶体的对称性、晶格类型等。
构型是固体物质的一个基本性质,它决定了固体的物理化学性质和其它相应的特性。
构象是指分子或大分子链的空间结构。
它描述了分子或大分子链的各个原子之间的键长、键角以及二面角等几何参数。
构象对分子的性质和功能有着重要影响,特别是对于生物分子、聚合物等巨大分子体系来说,构象的变化可能导致其功能的改变。
构象可以通过实验手段或计算模拟来确定,其中包括X射线晶体学、核磁共振、质谱等。
构型构象的研究对于认识和理解物质的性质和行为具有重要意义。
在物理学、化学、材料科学等领域,人们常常通过研究构型构象来揭示物质的性质和反应机制。
例如,在材料科学中,固体材料的性能和用途往往与其构型构象密切相关。
通过对材料的构型构象进行调控和改变,可以实现材料性能的优化和功能的开发。
对于生物大分子来说,构构象更是至关重要的。
生物大分子如蛋白质、核酸等分子的构象决定了它们的生物活性和功能。
蛋白质的构象决定了它的功能和折叠状态,而DNA的构述则决定了其能否正确地进行遗传信息的传递。
因此,通过对生物大分子的构型构象研究,可以揭示其功能和机理,对药物研发、疾病治疗等领域有着重要的应用价值。
构型构象的研究涉及到多个学科的交叉与融合。
物理学、化学、材料科学、生物学等学科都在不同程度上参与了对构型构象的研究。
随着科学技术的不断发展,人们对构型构象的认识也在不断深入。
例如,高分辨率的X射线衍射技术、高分辨率核磁共振技术的应用,使得对构型构象的研究能够更加准确和全面。
在未来的研究中,我们可以预见构型构象的研究将会继续深入,并在不同领域取得更多的突破。
生物考研之生物化学糖类相关问题解析!
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1、构型与构象的区别?
构型指的是立体异构体中的原子或取代基团的空间排列关系,分为D 型和L型,可在立体化学形式上区分开,构型的改变涉及到共价键的断裂和重新连接,并导致相应的光学活性发生变化。
构象是分子中因共价单键的旋转而导致的原子或取代基团的不同空
间排布,形式有无数种,构象的改变不涉及共价键的断裂和重新连接,也没有光学活性的变化。
2、为什么葡萄糖的椅式构象要比船式的更稳定?
椅式构象中没有C-C键的重叠和H原子间的相互影响,而在船式构象中存在有C2-C3和C5-C6键的重叠以及C1-C4竖直H原子间的互作,从而使船式没有椅式稳定
3、已知葡萄糖溶液在溶液中以环式结构存在,为什么仍然具有还原性?
尽管葡萄糖在溶液中主要是环式结构,但仍然存在少部分开链结构,因此环式结构可经由与开链结构之间的平衡使其半缩醛转变成游离的羟基而具有还原性。
4、试描述以分支聚合物形式如葡萄糖和支链淀粉而不是以直链淀粉形式储存葡萄糖在生物学上的好处?
由于新陈代谢而动物储存多糖中的葡萄糖的那些酶,只能作用其非还原端,故相对于含有等量的葡萄糖残基的直链淀粉而言分支程度的增加可以相应加大这些酶对糖原和支链淀粉的催化作用点,即相当于增加了这些酶的底物浓度。
葡萄糖( GLc)
半乳糖( Gal )
N-乙先氨基葡萄糖( NAG)
N-乙酰基半乳糖( GaLNAC )
葡萄糖-6-磷酸( GLc-6-P)
文章来源于新祥旭考研公众号:生物考研联盟。
高分子物理习题
《高分子物理》习题1. 高分子的构型和构象有何区别?如果聚丙烯的规整度不高,是否可以通过单键的内旋转提高它的规整度?构型:分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。
这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
构象的改变速率很快,构象时刻在变,很不稳定,一般不能用化学方法来分离。
不能。
提高聚丙烯的等规度须改变构型,而改变构型与改变构象的方法根本不同。
构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现,而且分子中的单键内旋转是随时发生的,构象瞬息万变,不会出现因构象改变而使间同PP (全同PP )变成全同PP (间同PP );而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。
2. 试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同的构型。
按照IUPAC 有机命名法中的最小原则,CH 3在2位上,而不是3位上,即异戊二烯应写成C H 2C C H 3C HC H 21234(一)键接异构:主要包括1,4-加成、1,2-加成、3,4-加成三种键接异构体。
C H 2nC C H 3C H C H 21,4-加成C H 2nCC H 3C HC H 21,2-加成C H 2nC C H 3C H C H 23,4-加成(二)不同的键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。
①顺式1,4-加成H 2C H 2C H 2C H 2C C H 3CH C H 3C CH②反式1,4-加成C H 2C H 2C H 2C H 2C C H 3C C H 3C CH③1,2-加成全同立构C H 2C C C H 3CCHH HHC H C H 2C HH 3CCHHC H 2C HC H 3④1,2-加成间同立构C C C H 3CCHH HHC H 3CCHHC H 3RRR =C HC H 2⑤3,4-加成全同立构C H 2C C H 3C C CCHH HHCCHHC H 2C C H 3C H 2C C H 3HHH⑥3,4-加成间同立构C C CCHH HHCCHHRRR =C H 2HHHCC H 33. 某单烯类聚合物的聚合度为2000,试计算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍?(假定该分子链为自由旋转链。
构造构型构象名词解释
构造构型构象名词解释
构造构型构象是生物计算机领域的术语,用于描述不同类型的计
算机系统。
构造指的是计算机系统的硬件组成,例如处理器、内存、硬盘、
显示器等。
构型指的是计算机系统的基本结构,例如体系结构、指令集、控制器等。
构象指的是计算机系统中的算法和数据结构,例如数
据类型、算法、操作符等。
构造构型构象是指将不同类型的构造和构型结合起来形成的一
种计算机系统。
例如,如果将指令集和控制器结合起来,可以形成一种具有高级控制和处理能力的计算机系统。
如果将计算机系统中的算法和数据结构结合起来,可以形成一种具有高效计算能力的计算机系统。
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2.构象与构型有何区别?聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的,通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯?为什么?
答:(1)区别:构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化;构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;构象的改变不需打破化学键,而构型的改变必须断裂化学键。
(2)不能,碳-碳单键的旋转只能改变构象,却没有断裂化学键,所以不能改变构型,而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性?如何表征?
答:(1)空间位阻参数(或称刚性因子),值愈大,柔顺性愈差;
(2)特征比Cn,Cn值越小,链的柔顺性越好;
(3)连段长度b,b值愈小,链愈柔顺。
2.什么叫内聚能密度?它与分子间作用力的关系如何?如何测定聚合物的内聚能密度?答:(1)内聚能密度:CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量,单位:
(2)内聚能密度在300以下的聚合物,分子间作用力主要是色散力;内聚能密度在400
以上的聚合物,分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键;内聚能密度在
300-400之间的聚合物,分子间相互作用居中。
测定方法:黏度法和溶胀度法,测定溶度参数的方法可用于测定内聚能密度
3.聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态及其形成条件?各种结晶形态的特征是什么?
答:(1)可能得到的结晶形态:单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体;
(2)形态特征:(括号中为形成条件)
单晶(浓度<0.01%的聚合物溶液缓慢冷却):分子链垂直于片晶平面排列,晶片厚度一般只有10nm左右;
树枝晶(结晶温度较低或溶液浓度较大或分子量过大):许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状;
球晶(高聚物浓溶液或熔体冷却结晶时):呈圆球状,在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光,有些出现同心环;
纤维状晶(存在流动场):晶体呈纤维状,长度大大超过高分子链的长度;
串晶(溶液温度较低,边搅拌边结晶):在电子显微镜下,串晶形如串珠;
柱晶(高聚物熔体在应力作用下冷却结晶):中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶,呈柱状;伸直链晶体(高聚物在高温高压下结晶时):高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。
4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种?简述其基本原理。
不同方法测得的结晶度是否相同?为什么?
答:(1)密度法,X射线衍射法,量热法;(2)密度法的依据:分子链在晶区规整堆砌,故晶区密度大于非晶区密度;X射线衍射法的依据:总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和;量热法的依据:根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。
(3)不同,因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义,晶区和非晶区的界限很不明确,无法准确测定结晶部分的量,所以其数值随测定方法不同而不同
3.Flory-Huggins晶格模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定?混合热表达式中Huggins参数的物理意义是什么?
答:(1)假定:a.溶液中分子排列也像晶体中一样,为一种晶格排列;b.高分子链是柔性的,所有构象具有相同的能量;c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的,即“链段”占有任一格子的几率相同。
(2)物理意义:反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
3.测定聚合物数均和重均分子量的方法有哪几种?每种方法适用的分子量范围如何?
答:
(1)测数均分子量的方法:端基分析法、沸点升高、冰点下降、气相渗透压(范围<)
(2)测重均分子量的方法:光散射法()
2.以分子运动观点和分子间物理缠结概念说明非晶态聚合物随着温度升高粘弹行为的4个区域,并讨论分子量对应力松弛模量-温度曲线的影响规律。
答:
(1)a.玻璃态区,玻璃化温度以下,分子运动主要限于振动和短程的旋转运动;
b.玻璃-橡胶转变区,可解析为远程、协同分子运动的开始;
c.橡胶-弹性平台区,由于分子间存在几个链段平行排列的物理缠结,聚合物呈现远程橡胶弹性;
d.末端流动区,物理缠结来不及松弛,材料仍然表现为橡胶行为,温度升高,发生解缠作用,导致整个分子产生滑移运动,即产生流动,这种流动是作为链段运动结果的整链运动。
(2)聚合物分子量越高,橡胶-弹性平台就越长。
4.写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法,简述其基本原理。
不同实验方法所得结果是否相同?为什么?
答:
(1)a.膨胀计法,热膨胀的主要机理是克服原子间的主价力和次价力,膨胀系
b.量热法,聚合物在玻璃化时的热学性质的变化;
c.温度-形变法,利用聚合物玻璃化转变时形变量的变化来测定其玻璃化温度;
d.核磁共振法,利用电磁性质的变化研究聚合物玻璃化转变的方法。
(2)不同
8.在20℃将10-5mol 的聚甲基丙烯酸甲酯(=105, ρ=1.20g/cm3)溶于179g 氯仿(ρ=1.49 g/cm3)中,试计算溶液的混合熵、混合热和混合自由能。
(已知χ1=0.377) 答:;;
J
T H G J RT H k J R s n n n s v v v n n v v m m 99.15087.0)2015.273(51.951.90069.050.1)2015.273(314.8377.0/087.0)ln ln (0069.0,9931.0833.013.12013.120,50.15.119179833
.002.1113.12049
.11792
112
211221115212110
-=⨯+-=∆-∆=∆=⨯⨯+⨯⨯==∆=+-=∆==+=+========X -ϕϕϕϕϕ
10.某聚苯乙烯试样的分子量为416000,试估算其无扰链的均方末端距(已知特征比Cn=12)。
解:数均分子量=数均聚合度⨯结构单元平均摩尔质量(104) 解得:4000104
416000==X n 键数n=2X
n ⨯=8000 再由l h
c n n 220=可得m h n 2
207.2276= 3.蠕变
在一定温度与较小的恒定应力作用下,材料的应变随时间的增加而增大的现象
7.滞后
聚合物在交变应力的作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象
.泊松比
定义为拉伸试验中材料横向应变与纵向应变的比值的绝对值
溶剂分子进入橡胶交联网络,使其溶胀,体系网链密度降低,平均末端距增加,进而模量下降
5.应力松弛
在恒定温度以及形变保持不变的情况下,聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象6.屈服是指受力试样开始发生大规模塑性变形的现象
1.牛顿流体:流动行为符合牛顿流动定律的流体
非牛顿流体:流动行为不符合牛顿流动定律的流体
T)
5.玻璃化转变温度(
g
杨氏模量下降速度最大处的温度
4.银纹
聚合物在张应力作用下,于材料某些薄弱部位出现应力集中而产生局部的塑性形变和取向,以至材料表面或内部垂直于应力方向上出现裂纹,该裂纹即称为银纹。