Polykondensation

Polykondensation är processen för  polymersyntes från polyfunktionella ( oftast bifunktionella) föreningar, vanligtvis åtföljd av frisättning av lågmolekylära biprodukter ( vatten , alkoholer , etc.) under interaktionen av funktionella grupper .

Polykondensationsprocess

I allmänhet fortskrider jämviktspolykondensationsreaktionen för två initiala monomerer enligt schemat:

I denna reaktion är a och b reaktionscentra - en del av molekylen som är direkt involverad i kemiska omvandlingar. [ett]

Ett exempel på polykondensation är reaktionen av dipeptidbildning:

Molekylvikten för polymeren som bildas vid polykondensationsprocessen beror på förhållandet mellan de initiala komponenterna, reaktionsbetingelserna.

Linjär och tredimensionell polykondensering

Polykondensationsreaktioner kan involvera både en monomer med två olika funktionella grupper: till exempel syntesen av poly-ε-kaproamid ( nylon - 6, kapron ) från ε-aminokapronsyra , eller två monomerer som bär olika funktionella grupper, till exempel syntesen av nylon- 66 polykondensation av adipinsyra och hexametylendiamin ; i detta fall bildas polymerer med linjär struktur (linjär polykondensation, se fig. 1). Om monomeren (eller monomererna) bär mer än två funktionella grupper, bildas tvärbundna polymerer med en tredimensionell nätverksstruktur (tredimensionell polykondensation). För att erhålla sådana polymerer tillsätts ofta "tvärbindande" polyfunktionella komponenter till en blandning av monomerer.

Särskilt anmärkningsvärt är reaktionerna av polymersyntes från cykliska monomerer genom ringöppningsmekanismen - addition, till exempel syntesen av nylon - 6 från kaprolaktam (cyklisk amid av e-aminokapronsyra); trots det faktum att ingen isolering av ett fragment med låg molekylvikt sker, benämns sådana reaktioner oftare som polykondensation.

Klassificering av monomerer

Monomererna som används i polykondensationsreaktionen är indelade i två typer: [2]

• Homopolykondensationsmonomerer är monomerer som har funktionella grupper som kan reagera med varandra.

• Monomerer för heteropolykondensation (sammonomerer) - monomerer med funktionella grupper som inte kan bilda polymerer separat.

Stora industriella grupper av polymerer syntetiserade genom polykondensation

• Linjära polymerer
  • Polyamider
  • Polyuretaner
  • Polykarbonater
  • Polyestrar
  • Polysiloxaner
• Retikulerade polymerer
  • Alkydhartser
  • Melamin-aldehydhartser
  • Urea-aldehydhartser
  • Fenol-aldehydhartser

Polykondensation i kemin av naturliga föreningar

Nästan alla biopolymerer ( proteiner , DNA och RNA , cellulosa , kitin , etc.) syntetiseras i levande organismer genom polykondensering med deltagande av lämpliga enzymkomplex .

På vissa sätt är undantaget biosyntesen av polyisoprener (inklusive gummi ), som sker genom enzymatisk tillsats av isoprenylpyrofosfat med allylomlagring och eliminering av pyrofosfatanjonen . I det här fallet bär monomeren en funktionell grupp , och mekanismen för addition med allylomlagring är nära mekanismen för anjonisk polymerisation vid syntesen av butadiengummi enligt Lebedev . På grund av klyvningen av ett fragment av pyrofosfat med låg molekylvikt är biosyntesen av polyisoprener en polykondensationsreaktion.

Anteckningar

1. ↑ Kireev V.V. högmolekylära föreningar. - M . : Högre skola, 1992. - S. 288. - 547 sid. — ISBN 5-06-00067-0.
2. ↑ Kireev V.V. högmolekylära föreningar. - M . : Högre skola, 1992. - S. 295. - 547 sid. — ISBN 5-06-00067-0.

Litteratur

• Shur A. M. Högmolekylära föreningar. - M . : Högre skola, 1981. - 656 sid. — 15 000 exemplar.