缩合聚合物
- 加成聚合在烯烃反应中已被提及
- 它们是用C=C双键连接在一起形成聚合物(如聚乙烯)的单体制成的
- 缩聚反应是另一种类型的反应,通过单体之间的反复缩聚反应产生聚合物
- 天然缩合聚合物都是由水的消除
- 尽管这个过程冷凝聚合包括小分子的消除
- 缩合聚合物可以被识别,因为单体是由酯或酰胺债券
- 缩合聚合物可由以下方法形成:
- 二羧酸和二醇
- 二羧酸和二胺
- 氨基酸
聚酯
- 是由两者之间的反应形成的二羧酸单体而且二醇单体
- 聚酯是由这些单体与酯键/链
该聚合物结构显示了一个酯官能团将单体连接在一起
聚酯的形成
- 二醇和二羧酸是合成聚酯的必要条件
- 二醇含有2个-OH基团
- 二羧酸含有2个羧基
这两个分子上官能团的位置使得缩合聚合有效地发生
- 当聚酯形成时,二醇上的一个-OH基团和-COOH上的氢原子作为水分子(H2O)
- 由此产生的聚合物是聚酯
- 在这个例子中,聚酯是聚(乙烯对苯二甲酸乙二醇酯)或PET,有时以其品牌名称涤纶或涤纶而闻名
在这种缩聚过程中,水分子的排出形成了聚酯(对苯二甲酸乙二酯)(PET)。
聚酯-羟基羧酸的形成
- 到目前为止,制造聚酯的例子都集中在使用两个单独的单体进行聚合
- 还有另一种制造聚酯的方法
- 含有这两个关键官能团的单体也可以被使用
- 这些单体叫做羟基羧酸
- 它们在分子的一端含有一个醇基(-OH),而另一端则被羧酸基(-COOH)所覆盖。
制造聚酯所需的两个官能团都来自同一单体
聚酰胺
- 聚酰胺是一种聚合物,其中重复单元由酰胺键连接在一起
- 酰胺基的分子式是-CONH
酰胺链-也称为肽链-是聚酰胺中的关键官能团
聚酰胺单体
- 二胺和二羧酸需要形成聚酰胺
- 二胺含有2 -NH2组
- 二羧酸含有2个羧基
- 二氯二酯也可以用来与二胺反应,而不是与酸反应
- 二酰氯含有2个-COCl基团
- 这是一种反应性更强的单体,但比二羧酸更贵
制造聚酰胺的单体
聚酰胺的形成
这显示了酰胺链形成时小分子的排出
氨基酸-蛋白质的形成
- 蛋白质是重要的生物分子,在体内具有不同的功能
- 它们本质上是由氨基酸单体组成的聚合物
- 氨基酸具有氨基羧酸结构
- 它们的性质由一个分支侧群——R群决定
氨基酸包含一个胺基、一个酸基和唯一的R基
- 不同的氨基酸由它们唯一的R基来区分
- 每种氨基酸的名称由3个字母组成
- 例如谷氨酰胺被称为Gln
- 二肽可以由两种氨基酸聚合而成
- 胺基(-NH2)和每个氨基酸的酸基(-COOH)用于与另一个氨基酸聚合
- 多肽是由2个以上的氨基酸聚合而成
二肽和多肽是由氨基酸分子聚合而成的
酸碱水解
生物可降解聚合物
- 聚酯和聚酰胺都可以通过水解反应分解
- 这是用烯烃单体(聚烯烃)生产的聚合物的主要优势。
- 当聚酯和聚酰胺被送往垃圾填埋场时,它们很容易被分解,其产品可用于其他用途
聚酰胺的水解
- 水解是水分子的分解
- 在酸性水解,酸(如盐酸)作为催化剂
- 聚酰胺用稀酸加热
- 这个反应将聚酰胺分解成羧酸分子和氯化铵离子
- 碱性水解
- 聚酰胺加热与含有氢氧根离子(如。氢氧化钠)
- 这将聚合物分解成其单体(二羧酸和二胺)的钠盐。
- 如果聚酰胺链使用氨基羧酸作为单体,则对原氨基酸的钠盐进行重整
当聚酰胺水解降解时,形成羧酸和胺
聚酯水解
- 酯键也可以通过水解反应降解
- 酸水解形成醇和羧酸,用来形成聚酯
当聚酯水解降解时,形成羧酸和醇