Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Сентября 2013 в 18:00, реферат
Полимерлену реакциясы еселі (қос, үш) байланыстардың есебінен немесе тұйық тізбектердің ашылу салдарынан жүзеге асады. Мономерде реакцияға қабілетті бір топша болса жеткілікті. Полимерлену инициатордың әсерінен тізбекті процесс түрінде жүреді.
Инициатор ретінде бос радикалдарға жеңіл айырылатын заттар қолданылады. Радикалдар мономер молекулаларын радикалдық түрге айналдырып, полимерленудің тізбекті реакцияларының басталуына себепші болады. Мысалы, стирол бензоил пероксидінің әсерінен полистиролға айналады.
Полимерлену реакциясы еселі (қос, үш) байланыстардың есебінен немесе тұйық тізбектердің ашылу салдарынан жүзеге асады. Мономерде реакцияға қабілетті бір топша болса жеткілікті. Полимерлену инициатордың әсерінен тізбекті процесс түрінде жүреді.
Инициатор ретінде бос радикалдарға жеңіл айырылатын заттар қолданылады. Радикалдар мономер молекулаларын радикалдық түрге айналдырып, полимерленудің тізбекті реакцияларының басталуына себепші болады. Мысалы, стирол бензоил пероксидінің әсерінен полистиролға айналады.
Инициатордың (тізбек бастаушы) түзілуі:
Тізбекті полимерлену қопарылыстың жылдамдығындай жоғары жылдамдықпен өтеді. Оны төменгі температурада жүргізуге де болады.
Полимерленудің аралық өнімдері — тұрақсыз бөлшектер (біздің мысалымызда — радикалдар), сондықтан тізбектің өсуі мономер түгел жұмсалып біткенше немесе тізбек үзілгенше жалғасады. Тізбек екі радикал өзара кездескенде, сондай-ақ радикал басқа молекула әсерінен немесе ыдыс қабырғасына соқтығысып жойылған кезде үзіледі.
Полимерлену реакциясы радикалдық механизмнен басқа иондық механизммен де жүреді. Бұл кезде белсенді бөлшектер қызметін оң иондар (катионды полимерлену) немесе теріс иондар (анионды полимерлену) атқарады.
Біз жоғарыда стиролды полимерлеп полистирол алу реакциясын қарастырдық. Реакцияның жүруі өте қарапайым және жеңіл жүретін сияқты болып көрінеді. Шындыгында, полимерлену реакциясының жүруі күрделі әрі қиын процесс. Полимерлену тізбегі мен полимерлердің салыстырмалы молекулалық массасы шексіз өсе бермейді.
Жоғарыда айтылғандай, реакциялық
қоспада қатар өсіп келе жатқан екі
тізбек өзара кезігіп, өсуі тоқтауы
мүмкін, онда молекулалық массаның
өсуі де тоқтайды. Полимердің молекулалық
массасы — оның қасиеттерінің
маңызды сипаттамасы болып
Ал молекулалық массасы 50000—100000 болатын жоғары молекулалы полистирол жұқа мөлдір қабыршақ түзеді және "стирофлекс" деген атаумен электро-, радиотехникада диэлектрик ретінде қолданылады.
Табиғи және әр түрлі синтездік
каучуктардың макромолекулалары өте
иілгіш, әрі серпімді болады. Олар молекуласында
екі қос байланысы бар
nH2C = CH - CH = CH2 --> [ - H2C - CH = CH - CH2 - ]n
Бұл қалдық қос байланыстар әрі қарай маңызды практикалық мәні бар реакцияларды жүргізу үшін өте қажет. Егер осындай каучукты күкірт қатысында өңдесе, онда каучуктағы қос байланыстар есебінен күкірт каучуктың макромолекулалары арасында көпіршелер түзіп, көлденеңінен "тігілген" полимер алынады. Бұл процесс, яғни шикі каучуктан берік және серпімді резеңке алу вулканизация (вулкандау) деп аталады:
Полимер тізбектерін "тігу" арқылы олардың беріктігі мен балқу температураларын жоғарылатады. Мысалы, 110—130°С-та жұмсаратын полиэтиленнің тізбегін радиация көмегімен "тіккеннен" кейін ол 150°—200°С-та ұзақ уақыт электр сымдарын оқшаулауға пайдалануға жарайтын болады.
Полимерлерді тек көміртек атомдары арасындағы қос байланыс емес, молекуладағы кез келген қос байланыс есебінен алуға болады. Мысалы, өздеріңе белгілі формальдегид, ацетальдегид сияқты заттар да қос байланыс есебінен полимерленеді.
Қазіргі кезде бірге полимерлеу, яғни сополимерлеу кең қолданылады. Ол арқылы химиялық табиғаты әр түрлі молекулаларды полимерлеуге болады. Мысалы, ацетиленге НС=СН хлорсутекті HC1 қосу арқылы газ тәріздес хлорвинилді Н2С=СНС1 алып, оны полимерлеу арқылы поливинилхлоридке (—Н2С—CHC1—)n айналдырады. Ацетиленге сірке қышқылын СН3СООН қосып, винилацетат алады. Ол мөлдір, серпімді винилацетат полимерін түзеді:
Егер хлорвинил мен
винилацетатты қосып
Бұл сополимер мөлдірлітімен,
серпімділігімен және беріктігімен
ерекшеленеді. Олар матаны, сымдарды қаптауға
қолданылады. Сополимерлеу әдісі арқылы
полимер материалдарының алуан
түрлерін алу мүмкіндігі ашылды. Қазіргі
кезде "егу" арқылы сополимерлеу
әдісі кең дамып келеді. Бұл
әдісте алынған полимер тізбегіне
басқа заттың мономерін бүйір
тізбекке өсіру (егу) жүзеге асырылады.
Осы әдіс арқылы бүйір тізбектегі
құрылым буындарының санын
Құрамында металлорганикалық қосылыстары бар жаңа жүйелер ашылғаннан кейін стереоарнайы полимерлеу белгілі болды.
Катализдік жүйені пайдаланып,
полимер молекуласындағы
Егер орынбасушылар тәртіппен
орналасқан болса, стереореттелген
деп аталады және бас тізбектегі
орынбасушылардың кеңістікте өзара
қалай орналасқандығымен
Полимерлердің қасиеттері орынбасушылардың
макромолекуладағы орналасу ретіне
байланысты болады. Стереореттелген
полимерлер тығыз орналасатын
ЖМҚ алудың негізгі
әдістері — полимерлену және поликонденс
Полимерлену реакциясы радикалды немесе иондық механизммен тізбекті процесс түрінде жүреді, ал поликонденсациялану реакциясы сатыланып жүреді және кіші молекулалы қосылыс бөлінеді.
Полимердің макромолекуласы
түзілу үшін мономерлердің өзара
бірігуі үш түрлі әдіспен жүзеге
асырылады: қос байланыстардың үзілуі,
эфирлік байланыстар мен
Сополимерлену, яғни әр түрлі мономерлерді біріктіріп полимерлеу арқылы "егу, тігу" әдістерін қолдана отырып, қасиеттері алдын ала болжанған сапалы, бағалы полимерлер алынады
Полимерлердің қасиеттері:
Жоғары молекулалы қосылыстардың жалпы ортақ қасиеттері болады. Бірақ оны классикалық үлгідегі химия тұрғысынан түсіндіру қиын. Сондықтан полимерлердің қасиеттерін қарастыру үшін тиісті жаңа түсініктерді енгізуге тура келеді.
Полимерлердің молекулалық
массасы әр түрлі және құрылымының
айрықша сипаты болуына байланысты,
олардың қасиеттерінің кіші молекулалы
заттардың қасиеттерінен
Жоғары молекулалы қосылыстардың
бірінші ерекшелігі — мүлде жаңа
орташа молекулалық масса түсінігінің
болуы. Кіші молекулалы заттар қасиеттерінің
тұрақты болуы, олардың молекулалық
массаларының тұрақтылығында, ал жоғары
молекулалы қосылыстардың молекулалық
массасы құрылым буындарының
санына байланысты өзгеріп отырады.
Осыған сәйкес қасиеттері де елеулі түрде
өзгереді. Ұзындықтары әр түрлі, бірақ
бірдей химиялық буындардан тұратын
макромолекулалар полимергомоло
Жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массалары үлкен болған сайын әр түрлі полимерлердің қасиеттеріндегі айырмашылықтар да азая береді, тіпті жеке зат ретінде айырмасы болмай қалады. Сондықтан полимергомологтарды жеке химиялық зат ретінде бөлу әдісі жоқ деуге болады. Полимергомологтардың қоспасын молекулалық массалары бір-біріне жуық шамадағы фракцияларға бөліп қарастырады.
Полимердің келесі маңызды қасиеті — олар механикалық берік келеді, әсіресе кеңістіктік құрылымды полимерлер ерекше берік болады. Беріктік қасиет полимерлердің тармақталу дәрежесі мен типіне байланысты. Тіпті молекулааралық байланыстар үлкейген сайын заттың қаттылығы да арта түседі, серпімділік модулі артып, салыстырмалы деформациялығы азаяды. Торлы құрылымды (кеңістіктік) полимердің қасиеттері алмаз тәрізді кристалл заттардың қасиеттеріне жақындайды. Сонымен полимерлердің беріктігіне әсер ететін факторлар қатарына молекулалық массасы, табиғаты, макро-молекулалардың бағдарлануы, құрылымдарының сипаты, тізбектерінің тігілу дәрежесі және т.б. жатады.
Қандай да бір заттың балқуы, буға
айналуы немесе еріп кетуі үшін қыздыру
арқылы немесе еріткіштің әсерімен оның
молекулалары арасындағы өзара тартылыс
күшін жеңу керек. Кіші молекулалы заттардың
молекулалары арасындағы өзара тартылыс
күші оншалықты мықты болмайды. Сондықтан
олардың молекулаларын бір-
Сызықтық құрылымды полимер
мен кеңістіктік құрылымды
Полимердің электр өткізгіштігі, әдетте, өте нашар. Олардың электрлік қасиетіне оған электр өрісін бергенде көрсететін қасиеттері сияқты диэлектриктер, жартылай өткізгіштер және электр өткізгіштер болып бөлінеді.
Көптеген полюсті және полюссіз полимерлер диэлектриктерге жатады. Диэлектриктерге өте ұсақталған электр өткізгіш толтырғыштар (техникалық көміртек-графит, ұсақталған металдар) енгізілсе, электр өткізгіш материалдар алынады.
Жартылай өткізгіштерге
Полимерлердің электрлік қасиеттеріне электр өткізгіштік, электрлік беріктілік, диэлектрлік шығын, диэлектрлік өтімділік, электр-реттік эффект, термополюссіздену жатады. Осындай қасиеттеріне байланысты полимер материалдар техниканың маңызды салаларында қолданылады.
Полимерлердің жылу өткізгіштігі нашар. Жылуөткізгіштік дегеніміз — жылудың полимердің жылырақ бөлігінен суығырақ жеріне тасымалдануынан температураның теңесу процесі.
Полимерлердің қолдану аясын кеңейте
түсуге мүмкіндік беретін
Қазіргі кезеңде жобаланған қасиеттері
бар синтездік полимер
Полимерлердің маңызы зор. Сондықтан оларды өндіру мен тиімді пайдалану — халық шаруашылығын дамытудағы негізгі бағыттардың бірі.
Пиримидин туындылары
Пиримидин—синтетикалық
және табиғи биологиялық активті дәрілік
заттардың структураларының құрам бөлігі
(алкалоидтардың, витаминдердің). Екі азот
атомы бар (1 және 3 жағдайда) алты мүшелі
гетероцикл: