Bài giảng hoá học và hoá lý polyme chương 3

CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VÒNG THÀNH POLYME MẠCH THẲNG I KHÁI NIỆM Quá trình trùng hợp: nA  (A)n monome: vòng  polyme: mạch thẳng Đặc điểm:  Không tách phân tử nhỏ  Thành phần polyme không khác thành phần monome  Thay đổi xếp liên kết  Bản chất liên kết phân tử polyme giữ nguyên phân tử monome  Phản ứng thuận nghòch Sơ đồ chung: nR Z R-Z n R – Gốc hóa trò Z – Nhóm nguyên tử khép gốc lại thành vòng, liên kết polyme mạch thẳng (amide, ester, eter, ) Ví dụ: - Trùng hợp oxide ethylen n H2C CH2 .-CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 - O - O - Trùng hợp caprolactam H2C CH2 - CH2 - CO CH2 - CH2 - NH .-CO(CH2)5NH - CO(CH2)5NH-  Phương pháp tổng hợp polyme sử dụng công nghiệp để tổng hợp poli-ε-caproamit, polietylenoxyt, poltpropylenoxit dẫn xuất chúng II NHIỆT ĐỘNG HỌC CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA TƯƠNG HỖ CỦA VÒNG VÀ POLYME MẠCH THẲNG  Tiến hành phản ứng tổng hợp chuyển hóa vòng thành polyme mạch thẳng, tùy theo lượng độ bền vòng, có cạnh tranh việc tạo polyme mạch thẳng việc giữ nguyên vòng  Xét thay đổi lượng tự trình chuyển hóa theo phương trình nhiệt động tổng quát: ∆G = ∆H _ T ∆S ∆H – Sự thay đổi nhiệt enthapi hệ ∆S – Sự thay đổi entropi hệ  Để phản ứng chuyển hóa vòng thành polyme mạch thẳng xảy ∆G phải âm, nghóa lượng tự giảm, hay nói cách khác lượng tự mắc xích sở polyme thấp dự trữ lượng tự vòng Khi độ bền vững nhiệt động học polyme lớn vòng điều kiện phản ứng  Năng lượng tự giảm giảm enthapi tang entropi hệ  Độ biến thiên hàm số nhiệt động xác đònh hiệu số giá trò hàm với sản phẩm cuối phản ứng polyme chất ban đầu monome mạch vòng  Nhìn chung: enthapi vòng căng (C < 4) cao polyme mạch thẳng.Và nguọc lại với entropi  Một cách tổng quát: ∆H Vòng ∆S C[...]... vòng ban đầu R + Z a X-R-Y a: Chất hoạt hóa X và Y: Các nhóm chức tạo thành khi tách liên kết –Z– bằng chất hoạt hóa a IV.1.2 Tác dụng tương hỗ của vòng monome với sản phẩm phá vòng (–X–R–Y–) và sau đó với đime, trime, n-me X-R-Y + R X-R-Z-R-Y X R-Y X-R-Z-R-Y Z + R-Y n +1 R + Z R X - R - Z - R - Z -R - Y Z X R-Y n R-Y  Việc chuyển hóa monome vòng thành polyme mạch thẳng tiếp diễn cho đến khi đạt được... X-R-Z-R-Y Z + R-Y n +1 R + Z R X - R - Z - R - Z -R - Y Z X R-Y n R-Y  Việc chuyển hóa monome vòng thành polyme mạch thẳng tiếp diễn cho đến khi đạt được cân bằng IV.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến động học quá trình IV.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt hóa Sự hiện diện của một số hợp chất (như nước đối với phản ứng tạo polyamit) có khả năng kích thích quá trình mở vòng hoặc tự xúc tác cho quá trình... số mol hoạt chất tồn tại trong phản ứng IV.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ tăng thì thuận lợi cho phản ứng tạo vòng, như trong quá trình trùng ngưng sẽ nghiên cứu sau, độ trùng hợp trung bình của polyme giảm ... -8 ,3 -8,9 (CH2)x-1C(CH3)2 ∆S ∆G kcal/ kcal/ mol/oC mol ∆H kcal/ mol ∆S kcal/ mol/o C -20,2 - 13, 7 -20,4 -22 ,3 -22,9 -17,2 -14,0 -19 ,3 -18,0 +1,5 -3, 1 -15 ,3 +4,8 +5,2 -15,7 +5,5 +3, 2 -7,6 +7,8 +5,2... chuyển hóa vòng thành polyme mạch thẳng xảy ∆G phải âm, nghóa lượng tự giảm, hay nói cách khác lượng tự mắc xích sở polyme thấp dự trữ lượng tự vòng Khi độ bền vững nhiệt động học polyme lớn vòng điều... pháp tổng hợp polyme sử dụng công nghiệp để tổng hợp poli-ε-caproamit, polietylenoxyt, poltpropylenoxit dẫn xuất chúng II NHIỆT ĐỘNG HỌC CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA TƯƠNG HỖ CỦA VÒNG VÀ POLYME MẠCH