Показать меню

Поликонденсация

11.01.2022
50

Поликонденсация — процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп.

Процесс поликонденсации

В общем виде реакция равновесной поликонденсации для двух исходных мономеров протекает по схеме:

a A a + b B b → a A B b + a b {displaystyle {mathsf {aAa+bBb ightarrow aABb+ab}}} a A B b + a A a → a A B A a + a b {displaystyle {mathsf {aABb+aAa ightarrow aABAa+ab}}}

В этой реакции a и b являются реакционными центрами - часть молекулы, которая непосредственно участвует в химических превращениях.

Примером поликонденсации является реакция образования дипептида:

Молекулярная масса полимера, образовавшегося в процессе поликонденсации, зависит от соотношения исходных компонентов, условий проведения реакции.

Линейная и трёхмерная поликонденсации

В реакции поликонденсации могут вступать как один мономер с двумя различными функциональными группами: например, синтез поли-ε-капроамида (нейлона-6, капрон) из ε-аминокапроновой кислоты, так и два мономера, несущие различные функциональные группы, например, синтез нейлона-66 поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина; при этом образуются полимеры линейного строения (линейная поликонденсация, см. Рис.1). В случае, если мономер (или мономеры) несут более двух функциональных групп, образуются сшитые полимеры трёхмерной сетчатой структуры (трёхмерная поликонденсация). С целью получения таких полимеров к смеси мономеров нередко добавляют «сшивающие» полифункциональные компоненты.

Особняком стоят реакции синтеза полимеров из циклических мономеров по механизму раскрытия цикла — присоединение, например, синтез нейлона-6 из капролактама (циклического амида ε-аминокапроновой кислоты); несмотря на то, что выделение низкомолекулярного фрагмента при этом не происходит, такие реакции чаще относят к поликонденсации.

Классификация мономеров

Мономеры, использующиеся в реакции поликонденсации делят на два типа:

  • Мономеры для гомополиконденсации - мономеры, обладающие функциональными группами, которые способны реагировать друг с другом.
  • Мономеры для гетерополикондесации (сомономеры) - мономеры, обладающие функциональными группами, которые не способны образовывать полимеры в отдельности.

Основные промышленные группы полимеров, синтезируемых поликонденсацией

  • Линейные полимеры
    • Полиамиды
    • Полиуретаны
    • Поликарбонаты
    • Полиэфиры
    • Полисилоксаны
  • Сетчатые полимеры
    • Алкидные смолы
    • Меламин-альдегидные смолы
    • Мочевино-альдегидные смолы
    • Фенол-альдегидные смолы

Поликонденсация в химии природных соединений

Практически все биополимеры (белки, ДНК и РНК, целлюлоза, хитин и пр.) синтезируются в живых организмах поликонденсацией с участием соответствующих комплексов ферментов.

В некотором роде исключением является биосинтез полиизопренов (в том числе каучука), который происходит путём ферментативного присоединения изопренилпирофосфата с аллильной перегруппировкой и отщеплением аниона пирофосфата. В данном случае мономер несёт одну функциональную группу, а механизм присоединения с аллильной перегруппировкой близок к механизму анионной полимеризации в синтезе бутадиенового каучука по Лебедеву. Тем не менее, благодаря отщеплению низкомолекулярного фрагмента пирофосфата биосинтез полиизопренов является реакцией поликонденсации.

Еще по этой теме:
Гидроксид лантана(III)
14:00, 26 сентябрь
Гидроксид лантана(III)
Гидроксид лантана(III) — неорганическое соединение, гидроксид металла лантана с формулой La(OH)3, белые кристаллы или аморфное вещество, не растворимое в воде. Используется как реактив в протеомике и
Фторид иода(I)
13:00, 15 март
Фторид иода(I)
Фторид иода(I) (монофторид иода) — бинарное соединение иода с фтором, имеющее формулу IF и представляющее собой при температуре около 0 °C жидкость жёлтого цвета с сильным раздражающим запахом,
Тиосульфат калия
21:00, 14 февраль
Тиосульфат калия
Тиосульфат калия — неорганическое соединение, соль щелочного металла калия и тиосерной кислоты с формулой K2SO3S, бесцветные кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты. Получение
Оксид стронция
16:31, 05 декабрь
Оксид стронция
Оксид стронция — одно из бинарных неорганических соединений стронция с кислородом, имеющее формулу SrO. Является основным оксидом. Физические свойства Бесцветные кристаллы с кубической решеткой
Ферраты
02:31, 05 декабрь
Ферраты
Ферраты — соли, содержащие феррат-анион FeO42- (Fe(VI)). Соответствуют железной кислоте H2FeO4, которая в свободном виде не существует. Как правило, окрашены в фиолетовый цвет. Свойства Ферраты
Озонид калия
16:53, 03 декабрь
Озонид калия
Озонид калия — соединение щелочного металла калия и озона с химической формулой KO3. Красные кристаллы. Получение Взаимодействие надпероксида калия с озоном во фреоне CCl2F2:
Комментарии:
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail: