Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 2 I. TỔNG QUAN 3 II. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHẢN ỨNG POLYMER 4 III. PHÂN LOẠI 5 1. Phản ứng biến đổi tương tự 5 1.1 polymer mạch cacbon no 5 1.2 polymer mạch cacbon chưa no 9 2. Phản ứng đại phân tử 9 2.1 phản ứng tạo cầu nối 9 2.2 phản ứng phân hủy 10 IV. CÁC NHÓM CHÍNH VỀ BIẾN TÍNH CAO PHÂN TỬ 14 1. Đồng phân hóa 14 2. Cộng và tạo vòng 14 3. Phản ứng thế 15 4. Phản ứng tách loại 16 5. Phản ứng oxy hóa chọn lọc 16 6. Phản ứng ngắt mạch 17 7. Phản ứng quang hóa 17 8. Phản ứng cơ hóa 18
MÔN: HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ POLYME CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM PHẢN ỨNG VÀ CHUYỂN HÓA HỌC CỦA POLYME GVHD: Vi Thị Hồng Giang SVTH: Trần Quốc Khánh Trần Xuân Khánh Lê Văn Khánh NỘI DUNG I Tổng quan II Đặc điểm phản ứng polyme III Phân loại phản ứng polyme IV Các nhóm biến tính cao phân tử CHƯƠNG I TỔNG QUAN I Nhiệm vụ hợp chất cao phân tử: Tổng hợp hợp chất cao phân tử Biến tính cao phân tử đưa loại cao phân tử mới, cải thiện số tính chất polyme chưa đáp ứng yêu cầu II Các phương pháp biến tính Phương pháp hóa lý: cải tiến cấu trúc Phương pháp hóa học: thay đổi thành phần hóa học Định nghĩa Polymer Polymer hổn hợp mà phân tử tạo thành từ số lượng lớn nhóm nguyên tử nối với liên kết hóa học tạo thành dãy dài Có thể định nghĩa Polymer theo cách rộng sau: Polymer hợp chất mà tính chất vật lý thay đổi chút đại phân tử tiếp tục tăng Chương II Đặc điểm phản ứng polyme Về chất hóa học khác biệt chất thấp phân tử chất cao phân tử Sự khác biệt đến chủ yếu từ tính chất vật lý Hầu hoạt tính nhóm chức không phụ thuộc chiều dài mạch phân tử Đặc điểm bật: khối lượng phân tử lớn, chiều dài mạch dài, tạo nên khác biệt, tính chất riêng Về phương diện động học, phản ứng xảy chậm, không hoàn toàn Từ để đảm bảo vận tốc phản ứng, yêu cầu: Phản ứng phải tiến hành Tác nhân phản ứng phải đồng thể Polyme thường có kích thước nhỏ, độ trương dung môi, linh động cao cấu độ nhớt cao nồng tạo hóa học trở độ thấp ngại không gian Các thông số quan trọng ảnh hưởng đến trình biến tính hóa học CHƯƠNG III Phân loại phản ứng polyme Có nhiều cách phân loại khác Nếu dựa vào cấu trúc mạng lưới ta chia thành: I Phản ứng biến đổi tương tự (biến tính hóa học) Tạo polyme sở polyme cũ có thay đổi nhóm chức Không làm thay đổi cấu tạo mạch lại làm thay đổi tính chất polyme Điều kiện để tiến hành phản ứng biến tính phải có nhóm chức hoạt động có hoạt tính đủ lớn Phản ứng mắc xích làm thay đổi thành phần hóa học polyme mà không làm thay đổi thực chất độ trùng hợp Đây chuyển hóa hóa học nội phân tử phản ứng nhóm chức hay nguyên tử polyme với hợp chất thấp phân tử Độ chuyển hóa phản ứng đánh giá phần trăm nhóm chức có mạch tham gia vào phản ứng biến đổi 1.1 Polyme mạch cacbon no Polyme cacbua hydro no PE, PP giống parafin thấp phân tử, trơ mặt hóa học, nhiệt độ cao tham gian phản ứng biến đổi thường kèm theo phản ứng đứt mạch a) Polystyren ( polyvinyl benzen) Các phản ứng nhân thơm xảy với nhân benzen PS C Cơ chế phòng lão Phương pháp hóa học Khơi mào: Truyền mạch: Kết mạch: Phương pháp vật lý Chủ yếu chống lại ôzôn vá ánh sáng tá kích bề mặt polyme Thường dùng chất che phủ độn vô cơ, sáp (parafin) đưa vào công thức sản phẩm Trong trình sử dụng, thành phần che phủ (độn vô cơ) thoát từ từ làm lớp vỏ bọc che chở cho sản phẩm CHƯƠNG IV CÁC NHÓM CHÍNH VỀ BIẾN TÍNH CAO PHÂN TỬ A Đồng phân hóa B Cộng tạo vòng C Phản ứng D Phản ứng tách loại (khử) E Phản ứng oxy hóa chọn lọc G Phản ứng ngắt mạch H Phản ứng quang hóa F Phản ứng hóa A ĐỒNG PHÂN HÓA Biến đổi đồng phân cis-trans Khi có cấu trúc polydien Đồng phân thay đổi có tác kích: UV, tia lượng ion hóa tác nhân hoạt hóa SO2 Đồng phân C bất đối xứng Sử dụng tia lượng: RMN, IR, RX .Vòng hóa nội Có thay đổi cấu trúc mạch Ví dụ: vòng hóa NR, xử lý axit protonique (axit Lewis) B Cộng tạo vòng Phản ứng halogen hóa Xúc tác phương pháp tiến hành giống với hữu cơ Đối với polydien dùng xúc tác Ni Pa có phản ứng ngắt mạch Phản ứng clo hóa Luôn có phản ứng phụ, thường tạo vòng cầu nối Phản ứng cộng hydro halogenua Thường kèm phản ứng tạo vòng Cộng kim loại dẫn xuất chúng (kim loại kiềm) Các dẫn xuất kim loại kiềm thường hợp chất cơkim sử dụng nhằm khơi mào cho phản ứng khác như: ghép, bão hòa, Cộng theo chế gốc Gốc tự gắn vào để mở nối đôi hay tạo mầm cho phản ứng cộng xảy dễ dàng Cộng theo cơchế ion (môi trường xúc tác axit Lewis) Cộng theo cơchế xếp lại: cộng anhydric malêic NR C Phản ứng Phản ứng xảy nhóm Phản ứng tạo polyalcool vinylique từ polyaxetat de vinyl (polyvinyl axetat) cách thay nhóm –OCOCH3 –OH Rượu hóa (alcollyse) Phản ứng xảy với hai nhóm chức mạch Trường hợp phản ứng tổng hợp poly acetals vinyliques, phản ứng andehit polyvinylique Ngoài phản ứng trên, có phản ứng nối phụ nối hai mạch loại nước D Phản ứng tách loại (khử) Tách loại tạo nối đôi Khi cấu trúc polyme có chứa nhóm chức X halogen, OH, -RO, -RCOO, đứng kề bên C mang H tách loại HX tạo thành nối đôi mạch Tách loại tạo vòng Có nhiều ví dụ giai đoạn hai trình trùng ngưng E Phản ứng oxy hóa chọn lọc Oxy hóa nhóm chức Dùng khí NO2 tác kích xenlulo, nhóm –OH chuyển thành –COOH Ngắt mạch liên kết Phản ứng thuận lợi Cα Tạo nhóm epoxy Hợp chất không no, tạo thành nhóm epoxy với tác nhân paracide (như acide peracetique) –Per acid tổng hợp trước cho phản ứng lúc peroxyde dhydrogene hỗn hợp polyme-acide G Phản ứng ngắt mạch Thường phản ứng loại trừ Ngắt mạch poly amide Ngắt mạch polyester H Phản ứng quang hóa Năng lượng quang hóa ion hóa sử dụng chủ yếu thực chuyển hóa Ví dụ: đồng phân hóa, đime hóa, H Phản ứng hóa Qua tác dụng lực học đưa đến đứt mạch phân tử, tạo thành nhóm chức đầu mạch, khơi mào cho phản ứng hóa học xảy KẾT LUẬN ... Đồng phân hóa B Cộng tạo vòng C Phản ứng D Phản ứng tách loại (khử) E Phản ứng oxy hóa chọn lọc G Phản ứng ngắt mạch H Phản ứng quang hóa F Phản ứng hóa A ĐỒNG PHÂN HÓA Biến đổi đồng phân cis-trans... alcool tham gia phản ứng rượu Các polyme có nhóm chức andehit, xêton, cacboxyl, amin tham gia phản ứng đặc trưng nhóm chức tương ứng hóa học hữu cơ d) Phản ứng polymer dị mạch 1.2 Polyme mạch cacbon... tính đủ lớn Phản ứng mắc xích làm thay đổi thành phần hóa học polyme mà không làm thay đổi thực chất độ trùng hợp Đây chuyển hóa hóa học nội phân tử phản ứng nhóm chức hay nguyên tử polyme với