第二章 高分子概念(1)
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施陶丁格Staudinger获得1953年的诺贝尔化学奖。
人的一生，遇上过多少个一钩新月天如 水的夜？ 此夜，可能是良朋对酌，说尽傻话痴语。 此夜，可能是海棠结社，行过酒令填了 新词。 此夜，可能是结队浪游，让哄笑惊起宿 鸟碎了花影。 此夜，可能是狂歌乱舞，换来一身倦意， 却是喜悦盈盈。 但，谁会就在当下记取了这聚的欢愉， 作日后散的印证？蓦然回首，人散了， 才从惘然中迫出一股强烈的追忆，捕捉 住几度留痕。 聚，散，聚，散，真折煞人了。 今夕，人散后，夜凉如水，请珍重加衣。
高分子大事件年表
本时间表展现了导致对聚合物的了解和一些聚合物的应用发 展的基础研究的时间链。
1839年，查尔斯·固特异发明了硫化的工艺，使橡胶成为一
种干硬并具有弹性的物质。
1858年，化学家弗里德里克·凯库勒揭示了有机分子是由碳原 子通过化学方式结合形成的不同形状而组成的。
1870年，约翰·韦斯利·海厄特推出了赛璐珞，一种通过化学 方式改良的纤维素制成的塑料，也称为硝酸纤维素。
CCOCCOCCO HH HH HH
2.1 高 分 子 基 本 概 念
结 构 单 元 Constitutional Unit
构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一 个或多个链单元。
HH HH HH
CC CC CC
H CH 3 H CH 3 H CH3
重复结构单元
Constitutional Repeating Unit, CRU
1877年，德国Kekule（有机分子结构学的创始人） 提出假设：许多同生命直接联系的天然有机物如蛋白 质、淀粉和纤维素等很可能是由很长的链组成，但他 的假设在当时得不到任何支持。
是小分子物质的聚集体还是高分子？
这场争ห้องสมุดไป่ตู้持续了近半个世纪。
1920年，德国化学家施陶丁格Staudinger在他的划时 代文献《论聚合》中，首次使用了大分子的名词，提 出了大分子的概念。他的系统的论述是这场争论更加 的白热化。
重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。
HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
(
CH2CH
) n
CH3
1930年，德国人从石油的一种副产品丁二烯中开发出两种合成橡胶。
20世纪30年代，保罗·弗洛里通过数学理论来解释聚合物网络的形成 是聚合物液体形成网状并且具有弹性，比如橡胶。弗洛里因为终身在聚 合物化学研究方面的贡献而在1974年获得诺贝尔奖。
2.1 高 分 子 基 本 概 念
链 原 子 Chain Atoms
第二章 高分子概念
2.1 高 分 子 基 本 概 念
根据IUPAC1996年之建议：Excerpt from Pure Appl. Chem. 1996, 68, 2287 -
23高11 分 子 Polymer molecule, Macromolecule
也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量（104～ 106），其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重 复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
构成高分子主链骨架的单个原子。
聚丙烯 HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
聚乙二醇
HH HH HH CCOCCOCCO HH HH HH
链 单 元 Chain Units
由链原子及其取代基组成的原子或原子团。
HH HH HH
HH HH HH
CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
1887年，夏尔多内伯爵提出了一种方法将纤维素硝酸盐溶 液抽成夏尔多内人造丝，也就是第一种人造纤维。
高分子大事件年表
1909年，里奥·贝克兰制造出了酚醛塑料，第一种纯粹的合成塑料。 1920年，赫尔曼·施陶丁格尔提出聚合物是小分子将自身复制成百 上千次而组成的长链分子。他后来因为在聚合物合成和特性方面的 研究而获得诺贝尔奖。
本门课程安排
第一章 绪论 第二章 高分子概念 第三章 高分子合成方法一： 逐步聚合反应 第四章 高分子合成方法二： 自由基链试聚合 第五章 高分子合成方法三： 链式共聚合 第六章 聚合物结构与性能 第七章 无所不能的塑料 第八章 橡胶和纤维 第九章 材料的保护神——涂料
本门课程安排
第十章 合二为一的高手——胶粘剂 第十一章 高分子与现代医学 第十二章 信息产业中的高分子材料 第十三章 功能高分子材料 第十四章 水处理和膜分离 第十五章 高分子与可持续发展 第十六章 高分子与和谐社会
CH 2-CH CH 2-CH CH 2-CH
实际上 Cl
Cl
Cl
CH2 CH OH
概念上
H2C CH Cl
聚氯乙烯
聚乙烯醇 CH2 CH OH
2.1 高 分 子 基 本 概 念
高分子化合物 Polymeric Substance
或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的 物质。
小分子 单体
聚合反应
Polymerization Monomer
高分子
能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元 的小分子。
高分子化合物与小分子有机物的区别
大部分高分子化合物是本身是有机物。
小分子有机物有时分子结构中也含有100～200个原子，相 对分子质量达几千。
高分子——无固定熔点、相对分子质量也难以用常规方法测定
实践是检验真理的唯一标准！
1926年，瑞典化学家斯韦德贝里Svedberg发明了一种转速达 60000r/min的超速离心机，它能产生比地球引力高25万倍的 离心力使含有蛋白质大分子的胶体沉淀出来，这样就能测出 他们的相对分子质量。有力地支持了Staudinger的理论。 1932年，施陶丁格总结了自己的大分子理论，出版了划时代 的巨著《高分子有机化合物》，成为高分子科学诞生的标志。 人们认清了高分子的面目.
图注：赫尔曼·施陶丁格 尔的照片，由德国弗莱 堡大分子化学研究所提 供
高分子大事件年表
20世纪20年代，柯特·梅尔和赫尔曼·马克通过用X光检测纤维素和其 它聚合物的内部结构，为一些分子的多元结构提供了令人信服的证据。
20世纪20年代末期，华莱士·胡姆·卡罗瑟斯和他在杜邦公司的研究小 组合成和开发了合成聚酯、氯丁二烯橡胶和尼龙的应用。
人的一生，遇上过多少个一钩新月天如 水的夜？ 此夜，可能是良朋对酌，说尽傻话痴语。 此夜，可能是海棠结社，行过酒令填了 新词。 此夜，可能是结队浪游，让哄笑惊起宿 鸟碎了花影。 此夜，可能是狂歌乱舞，换来一身倦意， 却是喜悦盈盈。 但，谁会就在当下记取了这聚的欢愉， 作日后散的印证？蓦然回首，人散了， 才从惘然中迫出一股强烈的追忆，捕捉 住几度留痕。 聚，散，聚，散，真折煞人了。 今夕，人散后，夜凉如水，请珍重加衣。
高分子大事件年表
本时间表展现了导致对聚合物的了解和一些聚合物的应用发 展的基础研究的时间链。
1839年，查尔斯·固特异发明了硫化的工艺，使橡胶成为一
种干硬并具有弹性的物质。
1858年，化学家弗里德里克·凯库勒揭示了有机分子是由碳原 子通过化学方式结合形成的不同形状而组成的。
1870年，约翰·韦斯利·海厄特推出了赛璐珞，一种通过化学 方式改良的纤维素制成的塑料，也称为硝酸纤维素。
CCOCCOCCO HH HH HH
2.1 高 分 子 基 本 概 念
结 构 单 元 Constitutional Unit
构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一 个或多个链单元。
HH HH HH
CC CC CC
H CH 3 H CH 3 H CH3
重复结构单元
Constitutional Repeating Unit, CRU
1877年，德国Kekule（有机分子结构学的创始人） 提出假设：许多同生命直接联系的天然有机物如蛋白 质、淀粉和纤维素等很可能是由很长的链组成，但他 的假设在当时得不到任何支持。
是小分子物质的聚集体还是高分子？
这场争ห้องสมุดไป่ตู้持续了近半个世纪。
1920年，德国化学家施陶丁格Staudinger在他的划时 代文献《论聚合》中，首次使用了大分子的名词，提 出了大分子的概念。他的系统的论述是这场争论更加 的白热化。
重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。
HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
(
CH2CH
) n
CH3
1930年，德国人从石油的一种副产品丁二烯中开发出两种合成橡胶。
20世纪30年代，保罗·弗洛里通过数学理论来解释聚合物网络的形成 是聚合物液体形成网状并且具有弹性，比如橡胶。弗洛里因为终身在聚 合物化学研究方面的贡献而在1974年获得诺贝尔奖。
2.1 高 分 子 基 本 概 念
链 原 子 Chain Atoms
第二章 高分子概念
2.1 高 分 子 基 本 概 念
根据IUPAC1996年之建议：Excerpt from Pure Appl. Chem. 1996, 68, 2287 -
23高11 分 子 Polymer molecule, Macromolecule
也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量（104～ 106），其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重 复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
构成高分子主链骨架的单个原子。
聚丙烯 HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
聚乙二醇
HH HH HH CCOCCOCCO HH HH HH
链 单 元 Chain Units
由链原子及其取代基组成的原子或原子团。
HH HH HH
HH HH HH
CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
1887年，夏尔多内伯爵提出了一种方法将纤维素硝酸盐溶 液抽成夏尔多内人造丝，也就是第一种人造纤维。
高分子大事件年表
1909年，里奥·贝克兰制造出了酚醛塑料，第一种纯粹的合成塑料。 1920年，赫尔曼·施陶丁格尔提出聚合物是小分子将自身复制成百 上千次而组成的长链分子。他后来因为在聚合物合成和特性方面的 研究而获得诺贝尔奖。
本门课程安排
第一章 绪论 第二章 高分子概念 第三章 高分子合成方法一： 逐步聚合反应 第四章 高分子合成方法二： 自由基链试聚合 第五章 高分子合成方法三： 链式共聚合 第六章 聚合物结构与性能 第七章 无所不能的塑料 第八章 橡胶和纤维 第九章 材料的保护神——涂料
本门课程安排
第十章 合二为一的高手——胶粘剂 第十一章 高分子与现代医学 第十二章 信息产业中的高分子材料 第十三章 功能高分子材料 第十四章 水处理和膜分离 第十五章 高分子与可持续发展 第十六章 高分子与和谐社会
CH 2-CH CH 2-CH CH 2-CH
实际上 Cl
Cl
Cl
CH2 CH OH
概念上
H2C CH Cl
聚氯乙烯
聚乙烯醇 CH2 CH OH
2.1 高 分 子 基 本 概 念
高分子化合物 Polymeric Substance
或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的 物质。
小分子 单体
聚合反应
Polymerization Monomer
高分子
能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元 的小分子。
高分子化合物与小分子有机物的区别
大部分高分子化合物是本身是有机物。
小分子有机物有时分子结构中也含有100～200个原子，相 对分子质量达几千。
高分子——无固定熔点、相对分子质量也难以用常规方法测定
实践是检验真理的唯一标准！
1926年，瑞典化学家斯韦德贝里Svedberg发明了一种转速达 60000r/min的超速离心机，它能产生比地球引力高25万倍的 离心力使含有蛋白质大分子的胶体沉淀出来，这样就能测出 他们的相对分子质量。有力地支持了Staudinger的理论。 1932年，施陶丁格总结了自己的大分子理论，出版了划时代 的巨著《高分子有机化合物》，成为高分子科学诞生的标志。 人们认清了高分子的面目.
图注：赫尔曼·施陶丁格 尔的照片，由德国弗莱 堡大分子化学研究所提 供
高分子大事件年表
20世纪20年代，柯特·梅尔和赫尔曼·马克通过用X光检测纤维素和其 它聚合物的内部结构，为一些分子的多元结构提供了令人信服的证据。
20世纪20年代末期，华莱士·胡姆·卡罗瑟斯和他在杜邦公司的研究小 组合成和开发了合成聚酯、氯丁二烯橡胶和尼龙的应用。