На главную

Статья по теме: Заместители расположены

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Стереорегулярными называются полимеры, у которые все звенья и все заместители расположены в пространстве в каком-либо определенном порядке. Если такой порядок в Пространственнее расположении отсутствует, то лолгглер стереонерегулнрен. При неодинаковом пространственном расположении звеньев или заместителей вознтжает конфигурационная изомерия полимеров (стр. Si), к которой относятся цас-транс- к L-, .^изомерия.[5, С.18]

Регулярность структуры. Кристаллизоваться могут только такие полимеры, молекулы которых построены регулярно. В гомопо-лимерах может возникнуть нерегулярность за счет разного пространственного расположения заместителей. Поэтому к кристаллизации способны только стереорегулярные полимеры. Чем больше нарушений регулярности в полимере, тем меньше содержание его кристаллической части. В таких промышленных полимерах, как полистирол или полиметилметакрилат, заместители расположены нерегулярно, эти полимеры аморфны и не содержат кристаллической части. Поливинилхлорид содержит сильно полярные атомы хлора, которые взаимно отталкиваются и поэтому значительная часть макромолекул поливинилхлорида построена относительно регулярно даже при получении полимера методом эмульсионной полимеризации. Поэтому поливинилхлорид частично кристаллизуется. В полиэтилене нет заместителей, поэтому полиэтилен мог Оы быть идеально кристаллическим. Однако в условиях синтеза в макромолекулах его возникают разветвления, которые нарушают регулярность, и это приводит к снижению степени кристалличности в тем большей степени, чем больше разветвлений. Так, полиэтилен, полученный путем разложения диазометана (так называемый полиметилен), является полностью линейным. Степень кристалличности достигает в нем 95%. Полиэтилен высокой плотности, полученный на катализаторах Циглера — Натта, разветвлен в большей степе-[4, С.182]

Стереорегулярные полимеры возникают благодаря наличию асимметрического атома углерода в макромолекуле полимера. Это — стереоизомеры. Их строение схематически показано на рис. 3, где зигзагообразная основная цепь для наглядности помещена в одной плоскости. Легко убедиться, что вращение вокруг простых связей в основной цепи с учетом валентного угла между связями —С—С— не приводит к разупорядочиванию относительного расположения заместителей. Специальные методы синтеза приводят к получению изотактических макромолекул, когда заместители расположены по одну сторону плоскости, синдиотактических, когда заместители находятся по разные стороны плоскости, и атак-тических, когда заместители ориентированы нерегулярно. Взаимное отталкивание заместителей, изображенных на рис. 3, приводит к тому, что они смещаются относительно друг друга в пространстве и поэтому плоскость симметрии оказывается на самом деле изогнутой в виде спирали. Структура спиралей характерна не только для макромолекул с углерод-углеродными связями в основной цепи, но и для других видов макромолекул, в том числе и для биологически активных (например, двойная спираль ДНК). Различные стереоизомеры имеют и разные механические свойства, особенно сильно отличающиеся от свойств атактических полимеров того же химического состава.[4, С.12]

Если все заместители расположены по одну сторону от плоскости, полимер называют изотактическим:[6, С.248]

Если полярные заместители расположены симметрично относительно какого-либо атома углерода, суммарный дипольный момент уменьшается. Поэтому такие полимеры, как политетрафторэтилен, поливнншшденхлорид обладают достаточно гибкими цепями, непх сяей Онако в-[9, С.91]

Полимеры, у которых все звенья и заместители расположены в пространстве, правильно чередуясь, называются стереорегулярны-ми. Стереорегулярные полимеры, у которых заместители располагаются по одну сторону цепи, называются изотактическими; если заместители располагаются по обе стороны цепи, такие полимеры называются синдиотактическими.[10, С.11]

Стереорегулярпыми называются полимеры, у которы.ч вое звенья и все заместители расположены в пространстве в каком-либо определенном порядке. Если такой порядок в Пространственном расположении отсутствусг, то полимер стереонерегулярен. При неодинаковом пространственном расположении звеньев или заместителей возникает конфигурационная изомерия полимеров (стр. 81), к которой относятся цис-транс- и L-, Z>-изомерия.[9, С.18]

Такие структуры были названы Натта «изотактическими», с учетом, что вся макромолекула могла иметь все свои заместители по одну или по другую сторону главной цепи, а также могла существовать в виде «блокмезо-формы» в том смысле, что заместители расположены по одну сторону, например в виде «^-конфигурации, на протяжении определенной длины цепи, а затем по другую сторону, а именно в виде /-конфигурации, на протяжении другого сравнимого по длине участка. Таким образом, вся молекула может состоять из «блоков», имеющих соответственно d- и /-конфигурацию, приводящих в рамках всей молекулы к среднестатистическому распределению в местоположении заместителей. Молекулы такого типа, «стереоблокполимеры» по Натта, должны легко укладываться в кристаллическую решетку, если главные цепи расположены параллельно друг другу, и поэтому следует ожидать, что они образуют кристаллизующиеся образцы, дающие четкие рентгенограммы, и будут обладать ясно выраженной и довольно высокой температурой плавления. Большим достижением было то, что рентгенографическим исследованием Натта удалось показать, что кристаллизующиеся полипропилен и полистирол, полученные им с помощью циглеровских катализаторов, имеют заместители, расположенные, как показано на схемах Па и 116. Таким образом, Натта продемонстрировал, что указанные катализаторы могут осуществлять определенный сте-реоспецифический контроль за каждым индивидуальным актом в ходе реакции роста цепи.[15, С.61]

Полимеры, построенные из звеньев с регулярно чередующимся направлением заместителей, получили название стереорегулярных. Если заместители расположены до одну сторону плоскости главных связей, стереорегулярные полимеры называются изотакгическими, если по обе стороны - синдиотакти-ческими.[7, С.22]

Было бы ошибочно считать, что лишь размеры заместителей в полимерной цепи влияют на гибкость макромолекулы. Казалось бы, чем больше масса бокового ответвления, тем большую энергию надо сообщить молекуле для ее поворота, тем большим окажется сегмент ее и меньше гибкость всей молекулы. Однако часто определяющим является не размер, а природа, точнее, полярность заместителей и их расположение в цепи. Если полярные заместители расположены симметрично относительно основной цепи, то их полярности как бы взаимно компенсируются, суммарный дипольный момент уменьшается и полимер сохраняет достаточную гибкость, что наглядно проявляется в поливинилиденхлориде и политетрафторэтилене.[13, С.58]

Было бы ошибочно считать, что лишь размеры заместителей в полимерной цепи влияют на гибкость макромолекулы. Казалось бы, чем больше масса бокового ответвления, тем большую энергию надо сообщить молекуле для ее поворота, тем большим окажется сегмент ее и меньше гибкость всей молекулы. Однако часто определяющим является не размер, а природа, точнее, полярность заместителей и их расположение в цепи. Если полярные заместители расположены симметрично относительно основной цепи, то их полярности как бы взаимно компенсируются, суммарный дипольный момент уменьшается и полимер сохраняет достаточную гибкость, что наглядно проявляется в поливинилиденхлориде и политетрафторэтилене.[14, С.58]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гармонов И.В. Синтетический каучук, 1976, 753 с.
2. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
3. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.
4. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
5. Тагер А.А. Физикохимия полимеров, 1968, 545 с.
6. Сёренсон У.N. Препаративные методы химии полимеров, 1963, 401 с.
7. Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень, 1999, 544 с.
8. Брацыхин Е.А. Технология пластических масс Изд.3, 1982, 325 с.
9. Тагер А.А. Физикохимия полимеров Издание второе, 1966, 546 с.
10. Ряузов А.Н. Технология производства химических волокон, 1980, 448 с.
11. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
12. Грасси Н.N. Химия процессов деструкции полимеров, 1959, 252 с.
13. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
14. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
15. Гейлорд Н.N. Линейные и стереорегулярные полимеры, 1962, 568 с.

На главную