Hợp chất cao phân tử

Độ trùng hợpĐộ trùng hợp P: Là số mắt xích cơ bản trong phân tử polymer M= Mo.PM: Khối lượng phân tử của polymer Mo: Khối lượng phân tử của mắt xích cơ bản... Phân loại theo phương pháp

Dimers

Trimers

5 Độ trùng hợp

Độ trùng hợp (P): Là số mắt xích cơ bản trong phân tử polymer

M= Mo.PM: Khối lượng phân tử của polymer

Mo: Khối lượng phân tử của mắt xích cơ bản

Homopopime: Là những polymer được tạo thành từ 1 monome duy nhất

Copolymer: Được tạo thành từ hai hoặc nhiều monome

a) Mạch thẳng

b) Mạch nhánh

c) Mạng lưới

d) Mạng không gian

Phân loại theo cấu trúc

II Phân loại

Phân loại theo phương pháp tổng hợp

- polymer tự nhiên

- polymer trùng hợp

- polymer trùng ngưng

Phân loại theo tính chất

-polymer nhiệt dẻo (tinh thể hoặc vô định hình)

-polymer nhiệt rắn

- Elastome (Đàn hồi)

Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng

1 polymer hóa bằng phản ứng thế nhóm cacbonyl

- Hợp chất cacbonyl không thể tự polymer hóa trừ trường hợp đặc biệt của formađehit

- Để thực hiện tổng hợp polymer từ hợp chất này cần sử dụng hợp chất chứa 2 nhóm chức đều có khả năng phản ứng với nhóm chức cacbonyl tạo thành các nhóm bền như amit, este…

a) Poliamit

III Các phương pháp tổng hợp polymer

b) Polieste

III Các phương pháp tổng hợp polymer

c) Policacbonat

VD: Điều chế nhựa Bakelit từ phenol và formanđehit

III Các phương pháp tổng hợp polymer

3 polymer hóa bằng phản ứng thế S N 2

III Các phương pháp tổng hợp polymer

4 polymer hóa bằng phản ứng cộng nucleophin vào tác nhân isocianat

III Các phương pháp tổng hợp polymer

a Trùng hợp theo cơ chế gốc

Polietylen rất khó tổng hợp: ở 75oC, 1700 at và xúc tác là chất tạo gốc như dibenzoyl peoxit , AIBN

III Các phương pháp tổng hợp polymer

phân tử ở thệ vòng 6 cạnh

Đối với vinyl clorua và stiren phản ứng polymer hóa xảy ra dễ dàng hơn do tạo các gốc trung gian bền hơn

Các anken có nối đôi liên hợp với nhóm hút điện tur như nhóm cacbonyl rất dễ polymer hóa

Ưu điểm của phản ứng trùng hợp gốc

-Áp dụng cho nhiều loại monome khác nhau

-Điều chế được với khối lượng lớn

- Thực hiện được trong nhiều dung môi khác nhau: nước, dmôi hữu cơ-Không đòi hỏi phải tinh chế monome, dung môi không cần phải khan

- Phản ứng xảy ra nhanh, Điều chế được các polymer có PTL lớn

-Dễ dàng tạo các copolymer

75% polymer trong thực tế là do tạo thành từ phản ứng trùng hợp gốc

b) Trùng hợp theo cơ chế anion

Những monome có nối đôi liên hợp với nhóm hút điện tử có thể được trùng hợp theo

cơ chế anion dưới tác dụng của tác nhân NH2- (kim loại kiềm trong amoniac lỏng)

Phản ứng cộng nucleophil vào stiren tạo thành cacbanion trung gian được bền hóa bởi nhân thơm có thể làm khơi mào cho phản ứng trùng hợp theo cơ chế anion Hợp chất cơ liti BuLi thích hợp cho phản ứng này

Thay vì thêm nước là một monome khác có thể tạo thành block copolymer

Để ngắt mạch cần thêm vào một axít yếu (nước chẳng hạn)

Các monome có thể tạo cabocation bền như tạo cabocation bậc 3, hoặc tạo ion oxonium khi proton hóa mới có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp theo cơ chế cation

Để khơi mào phản ứng thường sử dụng một axit Lewis như nguồn tạo proton

Ngắt mạch là phản ứng đềproton hóa tạo nối đôi

d) Phương pháp tạo isotactic polymer theo Ziegler-Natta

Dưới tác dụng của hệ xúc tác Ti-Al, propilen tạo isotactic polipropilen

Product Time to biodegrade

Plastic coated paper milk cartons 5 years

Plastic 6-pack holder rings 450 years

1 Using one appropriate monomer for each polymerization classification, discuss the mechanism and kinetics;

(a) Step-growth, b) conventional (non-living) chain (addition), c) living chain (addition) polymerizations.

In your answer give details of reaction conditions and reagents required.

2 (a) Discuss the stability of nitroxide radicals, and there use in living radical polymerizations.

(b) Why is it not possible to control the radical polymerization of methyl methacrylate with nitroxides?

3 How would you prepare the following polymers? Give reaction conditions, reagents and detailed mechanisms for

each polymerization Name polymers A-D.