Что такое поликонденсация в химии
Поликонденсация
Поликонденсация — процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп.
Молекулярная масса полимера, образовавшегося в процессе поликонденсации, зависит от соотношения исходных компонентов, условий проведения реакции.
Содержание
Линейная и трёхмерная поликонденсации
В реакции поликонденсации могут вступать как один мономер с двумя различными функциональными группами: например, синтез поли-ε-капроамида (найлона-6, капрон) из ε-аминокапроновой кислоты, так и два мономера, несущие различные функциональные группы, например, синтез найлона-66 поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина; при этом образуются полимеры линейного строения (линейная поликонденсация, см. Рис.1). В случае, если мономер (или мономеры) несут более двух функциональных групп, образуются сшитые полимеры трёхмерной сетчатой структуры (трёхмерная поликонденсация). С целью получения таких полимеров к смеси мономеров нередко добавляют «сшивающие» полифункциональные компоненты.
Особняком стоят реакции синтеза полимеров из циклических мономеров по механизму раскрытия цикла — присоединение, например, синтез найлона-6 из капролактама (циклического амида ε-аминокапроновой кислоты); несмотря на то, что выделение низкомолекулярного фрагмента при этом не происходит, такие реакции чаще относят к поликонденсации.
Основные промышленные группы полимеров, синтезируемых поликонденсацией
- Линейные полимеры
- Полиамиды
- Полиуретаны
- Поликарбонаты
- Полиэфиры
- Полисилоксаны
- Сетчатые полимеры
- Алкидные смолы
- Меламин-альдегидные смолы
- Мочевино-альдегидные смолы
- Фенол-альдегидные смолы
Поликонденсация в химии природных соединений
Практически все биополимеры (белки, ДНК и РНК, целлюлоза, хитин и пр.) синтезируются в живых организмах поликонденсацией с участием соответствующих комплексов ферментов.
В некотором роде исключением является биосинтез полиизопренов (в том числе каучука), который происходит путём ферментативного присоединения изопренилпирофосфата с аллильной перегруппировкой и отщеплением аниона пирофосфата. В данном случае мономер несёт одну функциональную группу, а механизм присоединения с аллильной перегруппировкой близок к механизму анионной полимеризации в синтезе бутадиенового каучука по Лебедеву. Тем не менее, благодаря отщеплению низкомолекулярного фрагмента пирофосфата биосинтез полиизопренов является реакцией поликонденсации.
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Поликонденсация» в других словарях:
поликонденсация — поликонденсация … Орфографический словарь-справочник
ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ — (от поли. и позднелат. condensatio сгущение) метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие молекул мономера (или мономеров) сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соединений, напр. воды, спирта. Используется в… … Большой Энциклопедический словарь
поликонденсация — сущ., кол во синонимов: 4 • гомополиконденсация (2) • конденсация (7) • … Словарь синонимов
поликонденсация — Образование высокомолекулярного соединения из низкомолекулярных исходных соединений, сопровождающееся выделением простейших веществ. [ГОСТ 27244 93] Тематики волокна химические … Справочник технического переводчика
поликонденсация — (от поли. и позднелат. condensatio сгущение), метод синтеза полимеров, при котором взаимодействие мономеров и (или) олигомеров сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соединений, например воды, спирта. Используется в… … Энциклопедический словарь
поликонденсация — polikondensacija statusas T sritis chemija apibrėžtis Polimero sintezė, kai vykstant kondensacijos reakcijoms ir išsiskiriant mažamolekuliams junginiams į makromolekules jungiasi ir monomerai, ir jų reakcijos produktai. atitikmenys: angl.… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Поликонденсация — процесс получения полимеров (См. Полимеры) из би или полифункциональных соединений (мономеров (См. Мономеры)), сопровождающийся выделением побочного низкомолекулярного вещества (воды, спирта, галогеноводорода и др.). Типичный пример П.… … Большая советская энциклопедия
ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ — (от греч. polys многочисленный и конденсация), синтез полимеров взаимодействием би или полифункцион. мономеров и(или) олигомеров, обычно сопровождающийся выделением низкомол. продукта (воды, спирта, NH3, галогеноводорода, соответствующих солей и… … Химическая энциклопедия
ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ — синтез полимеров, при к ром взаимодействие мономеров сопровождается обычно выделением побочного низкомолекулярного в ва (воды, спирта и др.). Типичный пример получение сложного полиэфира по реакции: nHOROH+HOOCR COOH >[ OROOCR CO ]n + 2nH2O (R и… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ — (от поли. и позднелат. condensatio сгущение), метод синтеза полимеров, при к ром взаимодействие мономеров и (или) олигомеров сопровождается обычно выделением побочных низкомолекулярных соед., напр. воды, спирта. Используется в пром сти для… … Естествознание. Энциклопедический словарь
Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки
Полимеры – это высокомолекулярные соединения (вмс). Мономеры – это низкомолекулярные вещества, из которых получают полимеры.
Степенью полимеризации (поликонденсации) называют среднее число структурных звеньев в молекуле полимера.
Повторяющийся участок структуры молекулы полимера называют структурным звеном.
Природные органические ВМС – целлюлоза, белки, крахмал, натуральный каучук;
неорганические – графит, силикаты.
Искусственные ВМС получают из природных ВМС, используя химические методы, которые
не изменяют главную цепь (ацетил-целлюлоза, нитроцеллюлоза, резина).
Синтетические ВМС получают при помощи реакций полимеризации и поликонденсации низкомолекулярных веществ (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, капрон, лавсан, каучуки)
Синтез полимеров из мономеров основан на реакциях двух типов: полимеризации и поликонденсации.
Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения макромолекул (например, при действии азотной кислоты на природный полимер целлюлозу получают новый полимер — нитрат целлюлозы).
Полимеризация
Мономерами в полимеризации могут быть вещества, способные вступать в реакции присоединения.
Это непредельные соединения, содержащие двойные или тройные связи,
а также некоторые вещества циклического строения.
Характерные признаки полимеризации
1. В основе полимеризации лежит реакция присоединения
2. Полимеризация является цепным процессом, т.к. включает стадии инициирования, роста и обрыва цепи.
3. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера одинаков.
Пoликонденсация
Пoликонденсация — процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов.
Например, получение капрона из e-аминокапроновой кислоты:
или лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля:
Мономеры, способные к поликонденсации
В поликонденсацию могут вступать соединения, содержащие не менее двух функциональных групп, способных к химическому взаимодействию.
Например, соединение с двумя разнородными функциональными группами:
- аминокислоты H2N — R — COOH → полиамиды
- оксикислоты HO — R — COOH → полиэфиры;
или два соединения, каждое из которых содержит одинаковые функциональные группы, способные взаимодействовать с группами другой молекулы:
- двухатомные спирты и двухосновные (дикарбоновые) кислоты:
HO-R-OH + HOOC-R`-COOH → полиэфиры.
- диамины и двухосновные кислоты:
Полимеризация и поликонденсация. Полимеры
Традиционно в каждом ЦТ встречаются задания на полимеры, которые получают путём реакций полимеризации и поликонденсации. Но справляются с этими заданиями далеко не все абитуриенты. Вот я и решил устранить этот пробел в ваших знаниях.
Я сделал выборку всех полимеров, которые встречались в ЦТ всех лет с учётом реакций их получения. А также сделал видео-решение одного из самых сложных заданий на полимеры из ЦТ по химии 2008.
Полимериза́ция (др.-греч. πολυμερής — состоящий из многих частей) — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует так называемое мономерное (структурное) звено. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера приблизительно одинаков.
Поликонденсация — процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп.
Т.е при поликонденсации помимо полимера образуется ещё какое-либо низкомолекулярное вещество, а при полимеризации — только полимер!
Полимеризацией получают:
1) плексиглас: из метилметакрилата
4) хлоропреновый каучук (полихлоропрен): из 2-хлорбутадиена-1,3
5) бутадиеноввй каучук
6) тефлон (политетрафторэтилен)
7) полипропилен, полиэтилен и т.п.
8) капрон: из капролактама. Капрон также можно получить путём поликонденсации.
Поликонденсацией получают:
1) лавсан (полиэтилентерефталат): терефталевая кислота + этиленгликоль
2) кевлар: фенилен-1,4-диамин (пара-фенилендиамин) + терефталоилхлорид (дихлорангидрид терефталевой кислоты)
3) найлон: адипиновая кислота + гексаметилендиамин
4) полипептиды: из аминокислот
5) фенолформальдегидные смолы: фенол + формальдегид
6) капрон: из бета-аминокапроновой кислоты.
А38 ЦТ 2008. В основе получения каких веществ лежит реакция полимеризации, а не поликонденсации?
1) вискоза, тринитроцеллюлоза, триацетилцеллюлоза
2) лавсан, кевлар, капрон
3) плексиглас, полистирол, тефлон
4) найлон, полипептиды, фенолформальдегидные смолы
А также вы можете проделать большое число заданий на эту тему с подробными видео-объяснениями в отдельном разделе «Полимеры»
Александр Коньков, автор и основатель первого в СНГ проекта по видео-подготовке к ЦТ и ЕГЭ по химии «Your System Education»
Источники:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/54632
http://himege.ru/polimery/
http://www.yoursystemeducation.com/polimerizaciya-i-polikondensaciya-polimery/