Phản ứng trùng ngưng pdf

F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Ph ng trùng ng ng ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu nh ngh a Ph ng trùng ng ng ph ng t ng p polyme x y theo c ch ph ng th i s thoát s n ph m ph h p ch t phân t th p i giai n phát tri n m ch trung tâm ho ng b tiêu hao ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Monome c a ph HO CH2 CH2 OH ph ng trùng ng ng O a O A - ab O CH2 COOH H2N O axit adipic CH2 NH2 HOOC + a A b B - ab b a A B B A a b + B b + a A a b hecxa metylendiamin C N R CH2 CH OH N CH2 C O CH2OH HOH2C C CH2OH - ab a A B A B b di izoxyanat OH OH HOH2C a anhydrit phtalic C k e r- s o ft w a ng trùng ng ng etylenglycol C ac c tr glyxerin penta eritrit om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD Khi nhóm ch c tác d ng v i nhau, h p ch t phân t th c tách v i s o thành liên k t i n i nh ng ph n l i c a ch t tham gia ph ng v i re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Ví d - H2O HOOC CH2 COOH HOOC CH2 C N O H - H2O - H2O + H2N CH2 NH2 CH2 NH2 + HOOC HO C O CH2 C O CH2 COOH N CH2 N H H H n ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Ví d O C N R1 N C C O C N R1 R1 N C H O O HO + N C H O N O OH O R2 O R2 O OH R2 C N O H R1 N C H O O R2 OH n ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Ch c nhóm ch c • Nhóm ch c nhóm quy nh tính ch t hoá h c c a t lo i h p ch t hố h c Ví d : - OH, - COOH, - NH2, Cl … • ch c a monome s trung tâm ho ng có kh ng t o liên k ng hoá tr polyme Tu thu c vào u ki n ph ng mà s ch c có th khác Ví d : glyxerin có nhóm ch c OH, t < 1800C ch c = 2, t > 1800C s ch c = ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Ch c nhóm ch c Ch c riêng s ch c trung bình c a phân t tham gia ph ng f f A N A f B N B fc Nc N A N B NC Trong ó N – s phân t , f s ch c ho t ng, A, B, C lo i monome ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu STT m Trùng h p Trùng ng ng Monome Các h p ch t khơng no, h p ch t ch vịng p ch t l Ph Kh i mào ng h p s ng pháp t o trung tâm ph ng c tính c a ph ch Các c u t a ph tri n m ch ng phát tri n ng phát Dây chuy n kèm theo s trung tâm ph ng t trung tâm ph monome ph c h i ng m t Các ng ch c ho a ch c ho c xúc tác ng tác ph ng Hai trung tâm ph n ng cl pv i ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Trùng ng ng cân b ng trùng ng ng không cân b ng Ph n ng trùng ng ng ph n ng ó t o polyme kèm theo h p ch t th p phân t Vì v y thành ph n c b n c a h p ch t cao phân t o sau ph n ng không trùng v i thành ph n c b n c a ch t ban u Ph n ng trùng ng ng có c s t ng tác gi a nhóm ch c Vì v y, y trùng ng ng c n có h p ch t v i nhóm ch c khác lo i có th ph n ng v i NH2(CH2)6COOH NH(CH2)6CO + H2O HO(CH2)6COOH O (CH2)6CO + H2O ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Trùng ng ng cân b ng trùng ng ng không cân b ng Ph ng trùng ng ng c ng có th y gi a hai (ho c nhi u n) h p ch t, m i h p ch t có nh t hai nhóm ch c gi ng có th ph ng v i nhóm ch c c a h p ch t h n p ph ng Ví d n gi n nh t c a tr ng h p s trùng ng ng c a hai h p ch t l ng ch o polyme m ch th ng Ch ng h n polyamit NH2(CH2)6NH2 + HO C (CH2)4 C O NH(CH2)6NHC O (CH2)4 OH O C O + H2O ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Trùng ng ng không cân b ng khu ch tán phân t a ph ng t nh ng vùng xa t phân chia pha vào vùng ph ng sát b t (do gradient n ng nói trên) nh ng u ki n xác nh có m t t nh nh N u t khu ch tán l n h n ph ng th y phân cloanhydrit ph ng trùng ng ng s ti p t c phát tri n thu c s n ph m có kh i ng phân t cao N u ng c l i, t th y phân nhóm cloanhydrit cao h n t khu ch tán ph ng s t thúc C n l u ý ph ng th y phân cloanhydrit không ch phân t c c a pha n c – ki m mà phân t c tan pha h u c (dung môi c a cloanhydrit) ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Trùng ng ng không cân b ng Gi hịa tan c a n c dung mơi h u ch 0,05%, t c 0,5 g/1 lít, n ng c dung mơi h u c 0,028 mol/lit N ng ch nh n n ng cloanhydrit th ng s ng có m t b c Ngoài ra, l ng n c pha uc tiêu th t th y phân s c sung khu ch tán n c t pha n c sang t phân chia pha l n t chuy n kh i gi a hai pha t ng ó t a q trình ph ng c ng t ng Vì v y n u h n h p ph ng c khu y m nh s thu n l i h n cho ti n trình ph ng trùng ng ng ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Trùng ng ng không cân b ng t s u, nh m c a ph ng trùng ng ng b t phân chia pha m: Ph ng c ti n hành nhi th p Ph ng c ti n hành mơi tr ng khơng khí Có th u ch c m t s lo i polyamit có nhi nóng ch y cao h n nhi phân h y Có th u ch polyme t nh ng h p ch t ban u b n nhi t Nh m: C n chuy n hóa diaxit thành dicloanhydrit, u làm t ng chi phí hóa ch t, n ng l ng òi h i thi t b riêng S ng dung môi h u c ph ng S dung môi n thu h i l i sau ph ng C n s ng ki m Polyme thu c có d ng b t c n ph i r a s ch ch n phân c ng nh n s y h t n c dung mơi Ngồi b t n ph i t o h t tr c gia công, ngh a c n thêm m t công n công ngh a m i dùng c ac c tr om k lic C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Tính ch t polyme c xác nh khơng ch i ph ng pháp u ch mà b i c u trúc i phân t , th m chí y u t sau nh h ng nhi u h n Các cơng trình khoa h c cho th y rõ ph ng pháp, c ch u ki n ph ng t ng p có nh h ng n c u t o m ch polyme, c u trúc ( c bi t c u trúc ngo i vi phân t ), u cu i s nh h ng n tính ch t v t li u polyme so sánh, tr c h t xem xét s khác bi t v u trúc gi a polyme trùng h p polyme trùng ng ng ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu c tr ng v u hòa c a m ch V i polyme trùng p, c u t o m ch th ng có d ng (polyme dãy vinyl): C C C C u trùng h p monome d ng CX (trong ó X nguyên t không ph i cacbon, ch ng h n O, N,…) m ch có d ng: th ng có d ng (polyme dãy vinyl): C X C X Trong ó polyme trùng ng ng th nh sau: X C nX ng có c u t o m ch C m Trong ó X – nhóm ch c n i hai g c c a hai phân t tham gia ph ng trùng ng ng m, n > monome ac c tr om k lic C om k lic C c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu Nh y, n u ph n t (nguyên t ) m ch c a polyme trùng h p n i ti p theo ki u “cách 1” polyme trùng ng ng dài c a ph n t i ti p ch l n h n nhi u ó ph ng trùng ng ng, polyme c hình thành nh ng tác c a nhóm ch c cu i ch monome, mà g c monome có th dài (tuy nhiên c n u ý r ng v n có nh ng ngo i l ) m riêng c a polyme trùng ng ng có nhóm ch c cu i m ch phân t Nhóm ch c có c u t o hóa h c khác v i m t xích bên phân t polyme Trong ó polyme trùng p khơng có s khác bi t Sau xem xét s khác bi t gi a hai lo i polyme trên, s phân tích m t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu n hóa h c So v i polyme trùng h p, i v i tác nhân hóa h c c a polyme trùng ng ng h n ó c u t c bi t c a polyme trùng ng ng: có m t d nguyên t g c c a nhóm ch c ho ng m ch Ta bi t r ng, m t dãy ng ng, t ph ng không ph thu c vào dài c a g c u c , ó tính ch t hóa h c c a polyme ch o t monome ng ng s n nh T ó c ng rút ra, ch ng h n, h ng s ph n ng th y phân c a polyme ch t th p phân t ng ng g n nh ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu n hóa h c m quan tr ng khác n hóa h c c a polyme trùng ng ng ph thu c vào liên k t hình thành m ch chính, ngh a vào b n ch t hóa h c monome ban u Ch ng h i v i polyeste có qui lu t ng t nh ch t th p phân t : axit dùng ng h p polyeste m nh kh ng ch u ki m c a polyme Ho c tính axit c a glycol cao th y phân c a polyeste t ng ng l n i v i nhi u polyamit, vi c s ng monome v ho ng hóa c cao t ng h p s o polyme b n h n v hóa h c Ví d , s ng axit flo hóa s làm t ng m th y phân c a polyamit Trái l i, s ng diamin flo hóa s o polyamit r t b n v i th y phân, h n c polyamit m ch th ng ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu u t o m ch phân t nhi nóng ch y ng nh monome, nhi nóng ch y c a polyme ph thu c r t l n vào liên k t gi a phân t u l i ph thu c vào nhóm phân c c m ch polyme, liên k t hydro liên k t v t lý khác… ng liên k t gi a phân t ph thu c vào m cách th c k t bó phân t polyme Các y u t c quy t nh b i m i x ng c ng nh th p x p ph n u trúc m ch polyme u th hi n m t quy lu t c a nhi nóng ch y polyme trùng ng ng cg i “qui t c ch n l ” N i dung quy t c nh sau: Nhi nóng ch y c a polyme trùng ng ng ph thu c r t m nh vào s ng nhóm g c monome ban u ch n hay l Có ngh a ng ph thu c c a nhi nóng ch y vào s nguyên t m t xích polyme s có d ng “r ng c a” ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu u t o m ch phân t nhi nóng ch y C 70 nóng ch y, 80 60 50 Nhi t 40 30 20 10 12 nhóm metylen m t xích ph thu c c a nhi nóng ch y polyeste t ng h p t decametylenlycol s nhóm CH2 axit ban u ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu u t o m ch phân t nhi nóng ch y nh h ng c ch n l c quy nh b i c u t o c a hai lo i monome t o thành polyme (ví d , v i polyamit ó axit dicacboxylic diamin, v i polyeste ó axit diol…) Polyme v i t ng s nhóm g c monome ch n có nhi nóng ch y cao h n so v i polyme có s nhóm l gi m nhi nóng ch y c a polyme v i t ng s nhóm l có l có m t s nhóm khơng tham gia vào vi c hình thành liên k t hydro Qui t c úng v i c tr ng h p m t xích r t dài, ho c tr ng h p dãy th m Tuy nhiên, m ch polyme không ph i m ch th ng, ho c th p x p m t xích b o l n qui t c có th không úng n a ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu m phân h y nhi t t nhiên s ng h p ch t m ch vịng ph thu c vào hình h c c a m t xích monome mà tr c t dài m t xích ankylen gi a hai nhóm ch c a monome khác bi t v thành ph n s n ph n polyeste i s nhóm ch n l khơng quan sát th y Tính c thù c a q trình phân h y nhi t polyme trùng ng ng tr c h t có nhóm ch cu i m ch phân t i v i nhi u polyme nhóm ch c v trí y u nh t tồn m ch Ch ng n s có m t c a khí CO2 s n ph m phân y nhi t polyamit ch u decacboxyl hóa nhóm axit COOH cu i m ch ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu m phân h y nhi t Trong u ki n s ng th c t , ph ng phân h y polyme trùng ng ng nhi cao r t hay x y theo c ch th y phân S th y phân không ch m cịn d mà cịn c gi i phóng t ph ng x y trình phân h y Vì v y mà s n ph m phân h y r a d ng tv a c n l u ý n nhi t c a polyme trùng ng ng ph thu c vào ph ng pháp u ch Ví d kh o sát s phân y nhi t kho ng 290oC - 330oC c a m u polydecametylenocxamit u ch ng ph ng pháp khác (trong th nóng ch y b t phân chia pha l ng – khí) ã xác nh c r ng trình phân h y nhi t c a m u khác r t xa i v i m u polyamit t ng h p th nóng ch y, n ng l ng ho t hóa bi u ki n c a trình phân h y 31,0 Kcal/mol (300oC) s n ph n phân h y ch u CO Trong ó, u polyamit t ng h p b t phân chia pha l ng – khí có n ng ng ho t hóa bi u ki n c a trình phân h y 13Kcal/mol (290oC) s n ph m phân h y ch u l i CO2 ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu m phân h y nhi t Khác v i polyme trùng h p, polyme trùng ng ng phân h y ch u theo c ch ng u nhiên Có ngh a s phá h y c a m t liên k t b t k ch phân t , dù gi a m ch hay cu i m ch u có xác su t nh Vì v y, s phá h y khơng x y theo ki u dây chuy n b u t cu i ch nh polyme trùng h p Tóm l i, s phân h y nhi t c a polyme trùng ng ng nói chung khơng có tính ch t dây chuy n ng khơng gi i phóng monome Vì v y, có th coi q trình trùng ng ng m nh h ng nhi u ah ng h p polyme ch u nhi t ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re F -X C h a n ge F -X C h a n ge N y bu m phân h y nhi t Khác v i polyme trùng h p, polyme trùng ng ng phân h y ch u theo c ch ng u nhiên Có ngh a s phá h y c a m t liên k t b t k ch phân t , dù gi a m ch hay cu i m ch u có xác su t nh Vì v y, s phá h y khơng x y theo ki u dây chuy n b u t cu i ch nh polyme trùng h p Tóm l i, s phân h y nhi t c a polyme trùng ng ng nói chung khơng có tính ch t dây chuy n ng khơng gi i phóng monome Vì v y, có th coi q trình trùng ng ng m nh h ng nhi u ah ng h p polyme ch u nhi t ac om k lic tr c t s m v tính ch t c a polyme trùng ng ng C om k lic C c re k e r- s o ft w a w w ac ww ww tr to to bu y N O W ! PD O W ! PD k e r- s o ft w a re ... pháp ti n hành trùng ng ng Hi n có m t s ph nh sau: ng pháp ti n hành trùng ng ng • Trùng ng ng th nóng ch y, • Trùng ng ng dung d ch, • Trùng ng ng nh t ng (m t pha c a h nh ng), • Trùng ng ng... N y bu Trùng ng ng cân b ng trùng ng ng không cân b ng u h p ch t th p phân t c t o trùng ng ng có kh ng t ng tác v i polyme t o thành (trong u ki n c a ph ng trùng ng ng) trình ph n ng trùng. .. a n ge N y bu Trùng ng ng gi a pha ng nh trùng ng ng nh ng, trùng ng ng gi a pha y m t h th (hai pha) Tuy nhiên, i v i trùng ng ng nh ng, ph ng t o polyme x y th tích t pha, cịn trùng ng ng gi