Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Міністерство освіти і науки РФ
Новосибірський Державний Технічний Університет
Кафедра Хімії і хімічної технології
Реферат з органічної хімії
Виконав: студент гр. ЕнБ-21
Перевірив: ст. преп. каф. ХХТ НГТУ
- введення
- 1. Формула полімеру. інші назви
- 2. Опис полімеру
- 2.1 Історія
- 2.2 Місце даного полімеру в класифікації полімерів
- 2.3 Будова
- 2.4 Отримання
- 3. Властивості (фізичні і хімічні)
- 4. Застосування
- висновок
- введення
- Високомолекулярні сполуки - хімічні речовини з великою молекулярною масою, що володіють особливими властивостями. У молекулах, яких атоми з'єднані між собою звичайними ковалентними зв'язками, такі молекули називаються макромолекулами (Мегамолекули) - полімерами.
- За походженням і складом ВМС бувають наступних видів:
- Елементорганічних ( «полуорганіческіе») ВМС є проміжною групою між органічними і неорганічними.
- За методами отримання полімери діляться: природні; синтетичні; штучні, які отримані шляхом хімічної модифікації природних полімерів (наприклад, ефіри целюлози).
- За побудовою: лінійні - з протяжної полімерної ланцюгом; розгалужені; зшиті - тривимірні.
- За характером побудови полімерної ланцюга: карбоцепні - полімерна ланцюг складається з атомів вуглецю (поліетилен, полівінілхлорид, полівінілацетат і т.д.); гетероцепние- полімерна ланцюг містить крім атомів вуглецю інші атоми- O, N, S і ін. З органічної цепью- полімери містять в ланцюзі органогенні елементи. З неорганічної ланцюгом - полімери містять в ланцюзі «неорганічні» елементи і органічні бічні групи.
- Назви карбоцепні полімерів складають з назв вихідного мономера і приставки полі- (поліетилен, полістирол). Гетероланцюгові полімери називають, за назвою класу сполук з приставкою поли - (поліефіри, поліаміди).
- Методи отримання соєвого молока і їх перетворень.
1) Реакція полімеризації
2) наприклад, реакція утворення поліетилену з етилену
n СН 2 = СН 2> (СН 2 СН 2) n;
3) Реакція поліконденсації
4) наприклад, реакція утворення фенол-формальдегіду з фенолу і формальдегіду
2n З 6 Н 5 ОН + n СН 2 О> [- З 6 Н 3 (ОН) - СН 2 - С 6 Н 3 (ОН) -] n + 2n Н2О
У реакціях полімеризації зростання полімерного ланцюга здійснюється за рахунок розриву подвійних або потрійних зв'язків в молекулі мономеру. У реакціях поліконденсації освіту макромолекули відбувається за рахунок взаємодії функціональних груп, при цьому завжди утворюються побічні продукти.
Реакції зшивання. Це реакції утворення поперечних хімічних зв'язків між макромолекулами з утворенням просторової сітки. У гумової промисловості ці реакції називаються вулканизацией, в промисловості - отверждением. При невеликій кількості поперечних зв'язків (рідкісна сітка) виходять м'які еластичні продукти, тобто якщо ступінь зшивання полімеру невисока, він зберігає свою розчинність. Велика кількість зшивок призводить до формування дуже жорсткої структури. Поперечні зв'язку можуть утворюватися між атомами вуглецю без додавання будь-яких речовин або за допомогою вулканизаторов або отвердителей. Сірка в каучуках - гума і ебоніт (від 3 до 32% мас.). Так як при високій щільності поперечно-сшивающих зв'язків утворюється нерозчинна тривимірна сітчаста структура, то такі сильно зшиті матеріали отримують в результаті термообробки, і вони називаються термореактивними або термоотвержденнимі. Продукти - неплавкі і нерозчинні.
n СН 2 = СН 2> (СН 2 СН 2) n;
3) Реакція поліконденсації4) наприклад, реакція утворення фенол-формальдегіду з фенолу і формальдегіду
2n З 6 Н 5 ОН + n СН 2 О> [- З 6 Н 3 (ОН) - СН 2 - С 6 Н 3 (ОН) -] n + 2n Н2О
У реакціях полімеризації зростання полімерного ланцюга здійснюється за рахунок розриву подвійних або потрійних зв'язків в молекулі мономеру. У реакціях поліконденсації освіту макромолекули відбувається за рахунок взаємодії функціональних груп, при цьому завжди утворюються побічні продукти.
Реакції зшивання. Це реакції утворення поперечних хімічних зв'язків між макромолекулами з утворенням просторової сітки. У гумової промисловості ці реакції називаються вулканизацией, в промисловості - отверждением. При невеликій кількості поперечних зв'язків (рідкісна сітка) виходять м'які еластичні продукти, тобто якщо ступінь зшивання полімеру невисока, він зберігає свою розчинність. Велика кількість зшивок призводить до формування дуже жорсткої структури. Поперечні зв'язку можуть утворюватися між атомами вуглецю без додавання будь-яких речовин або за допомогою вулканизаторов або отвердителей. Сірка в каучуках - гума і ебоніт (від 3 до 32% мас.). Так як при високій щільності поперечно-сшивающих зв'язків утворюється нерозчинна тривимірна сітчаста структура, то такі сильно зшиті матеріали отримують в результаті термообробки, і вони називаються термореактивними або термоотвержденнимі. Продукти - неплавкі і нерозчинні.
Полімери, у яких при нагріванні не утворюється поперечних зв'язків, які зберігають свою розчинність і здатність до плавлення, називаються термопластичними.
1. Формула полімеру. інші назви
поліацетілени
[--CH = CH-] n І чи (CH) n
полімер ацетилену або КУПР.
2.3 Будова
Поліацетилен - напівпровідник (уд. Електропровідність 10-7 і 10-3 Ом-1 · м-1 соотв. Для цис- і транс-форм). Електронна структура транс-форми поліацетилену характеризується наявністю неспарених електронів, що пояснюється порушенням чергування одинарних ідвойних зв'язків в ланцюзі. Рухливість таких дефектів визначає більшість електрофіз. характеристик поліацетилену.
поліацітелен полімер ацетилен
2.4 Отримання
Отримують поліацетилен полімеризацією ацетилену і чи полімерана-логічними перетвореннями з насичую енних полімерів.
Реакція полімеризації:
nHC # 63; CH> (HC = CH) n
Основні методи:
1) пропускання ацетилену над реакторів ром каталізатора Al (C 2 H 5) 3 -Ti (OC 4 H 9) 4 в органічному розчині телеглядачам (напр., Гептан, толуол) при т-рах від -80 0 C до 180 0 C . поліацетілени формується на поверхно сти раство ра у вигляді плівки, що складається з фібрил діаметром 20-50 нм; щільність 0,4-0,7 г / см 3.
2) Пропущення ацетилену в р-р каталізатора Со (NO 3) 2 -NaBH 4 в C 2 H 5 OH при т-рах від -70 0 C до -40 0 C. поліацетілени утворюється у вигляді гелю або суспензії. з кото яких можна формувати плівки поливом, напиленням, фільтруванням і ін. способами. Плівки складаються з фібрил, близьких за структурою до отриманих за першим методом; плотн. 0,3-0,7 г / см 3. Обома методами плівки підлогу іацетілен можна отримувати на поверхно стях разл ічних матеріал ів, завдаючи на них тонкі шари раство ра каталізатора. над кото римі пропускають ацетилен. Перший метод запропонований Ш. Шіракавою з співробітниками в 1971, другий-Jl. Латінжером в 1960.
3) двустадийному метод, запропонований Дж. Едуардсом і В. Фестом з м Дарем в 1980. Спочатку отримують форполімер полімеризацією 6,8-біс- (трифторметил) три-цикло [4.2.2.0] дека-7,9-тріена в присутності ствие WCl 6 - (CH 3) 4 Sn в хлорбензолі. З форполимера поливом формують плівки, к-які піддають нагріванню; при 40-100 0 C від форполимера отщепляется 1,2-біс- (трифторметил) бензол і утворюється поліацетилен. Плівки поліацетилену мають низьку кристалличность, що не -фібріллярную морфологію; щільність = 1,05 г / см 3.
Усі три методи були багаторазово модифіковані, проте в літературі поліацетілени, отриманий ні цими методами, прийнято називати шіракавскім, латінжеровскі м і дурхемовскім.
3. Властивості (фізичні і хімічні)
Щільність поліацетилену = 0,04-1,1 г / см, ступінь кристалічності 0-95%. Відомі цис- і транс-форми поліацетилену; цис-форма при нагр. до 100-150 0 C переходить в тра нс-форму. Поліацетилен не розчинний ні в одному з відомих органічних розчинів телеглядачам.
Електрофіз. і хім. св-ва залежать від методу отримання і морфології поліацетилену. Наїб. детально вивчені плівки. Останні (поліацетилен цис-форми) можуть витягуватися під навантаженням 15-20 МПа (макс. Подовження в 8 разів). Міцність плівок до 38 МПа. Поліацетилен - напівпровідник (уд. Електропровідність 10 -7 і 10 -3 Ом -1 · м -1 соотв. Для цис- і транс-форм). Електронна структура транс-форми поліацетилену характеризується наявністю неспарених електронів, що пояснюється порушенням чергування одинарних і подвійних зв'язків в ланцюзі. Рухливість таких дефектів визначає більшість електро фізичних характеристик поліацетилену.
Допирования поліацетилену (введення невеликих кол-в домішок) здійснюється при його взаємодія з сильними донорами або акцепторами електронів. В результаті змінюється структура поліацетилену і його електропровідність наближається до електропровідності металу
2.4 Отримання
Отримують поліацетилен полімеризацією ацетилену і чи полімерана-логічними перетвореннями з насичую енних полімерів.
Реакція полімеризації:
nHC # 63; CH> (HC = CH) n
Основні методи:
1) пропускання ацетилену над реакторів ром каталізатора Al (C 2 H 5) 3 -Ti (OC 4 H 9) 4 в органічному розчині телеглядачам (напр., Гептан, толуол) при т-рах від -80 0 C до 180 0 C . поліацетілени формується на поверхно сти раство ра у вигляді плівки, що складається з фібрил діаметром 20-50 нм; щільність 0,4-0,7 г / см 3.
2) Пропущення ацетилену в р-р каталізатора Со (NO 3) 2 -NaBH 4 в C 2 H 5 OH при т-рах від -70 0 C до -40 0 C. поліацетілени утворюється у вигляді гелю або суспензії. з кото яких можна формувати плівки поливом, напиленням, фільтруванням і ін. способами. Плівки складаються з фібрил, близьких за структурою до отриманих за першим методом; плотн. 0,3-0,7 г / см 3. Обома методами плівки підлогу іацетілен можна отримувати на поверхно стях разл ічних матеріал ів, завдаючи на них тонкі шари раство ра каталізатора. над кото римі пропускають ацетилен. Перший метод запропонований Ш. Шіракавою з співробітниками в 1971, другий-Jl. Латінжером в 1960.
3) двустадийному метод, запропонований Дж. Едуардсом і В. Фестом з м Дарем в 1980. Спочатку отримують форполімер полімеризацією 6,8-біс- (трифторметил) три-цикло [4.2.2.0] дека-7,9-тріена в присутності ствие WCl 6 - (CH 3) 4 Sn в хлорбензолі. З форполимера поливом формують плівки, к-які піддають нагріванню; при 40-100 0 C від форполимера отщепляется 1,2-біс- (трифторметил) бензол і утворюється поліацетилен. Плівки поліацетилену мають низьку кристалличность, що не -фібріллярную морфологію; щільність = 1,05 г / см 3.
Усі три методи були багаторазово модифіковані, проте в літературі поліацетілени, отриманий ні цими методами, прийнято називати шіракавскім, латінжеровскі м і дурхемовскім.
3. Властивості (фізичні і хімічні)
Щільність поліацетилену = 0,04-1,1 г / см, ступінь кристалічності 0-95%. Відомі цис- і транс-форми поліацетилену; цис-форма при нагр. до 100-150 0 C переходить в тра нс-форму. Поліацетилен не розчинний ні в одному з відомих органічних розчинів телеглядачам.
Електрофіз. і хім. св-ва залежать від методу отримання і морфології поліацетилену. Наїб. детально вивчені плівки. Останні (поліацетилен цис-форми) можуть витягуватися під навантаженням 15-20 МПа (макс. Подовження в 8 разів). Міцність плівок до 38 МПа. Поліацетилен - напівпровідник (уд. Електропровідність 10 -7 і 10 -3 Ом -1 · м -1 соотв. Для цис- і транс-форм). Електронна структура транс-форми поліацетилену характеризується наявністю неспарених електронів, що пояснюється порушенням чергування одинарних і подвійних зв'язків в ланцюзі. Рухливість таких дефектів визначає більшість електро фізичних характеристик поліацетилену.
Допирования поліацетилену (введення невеликих кол-в домішок) здійснюється при його взаємодія з сильними донорами або акцепторами електронів. В результаті змінюється структура поліацетилену і його електропровідність наближається до електропровідності металу
Застосовують в основному хімічні і електрохімічні методи допирования. По першому з них плівки поліацетилену зазвичай обробляють парами допіру агента або занурюють в нього розчин. Допіру агентами служать лужні метали, галогени, кислоти Льюїса. За другим методом через розчини солей пропускають постійний електричний струм, використовуючи в якості електродів плівки поліацетилену.
В обох випадках протікають окіслітельно.-відновні реакції, наприклад:
Електрохімічні осередки з електродами з плівок поліацетилену володіють великою електрохімічної ємністю і щільністю струму. Наприклад, для комірки поліацетилен - Li з електролітом LiClO4 в пропіленкарбонат електрохімічна ємність в перерахунку на полімерний електрод становить 250 (Вт · год) / кг, щільно. струму 50-200 мА / см 2.
Параметри кристалічної структури допированного поліацетилену залежать від типу допіру агента, але в більшості випадків вони близькі соед. включення графіту Електропровідність допированного поліацетилену також залежить від типу допіру агента і збільшується з глибиною допирования. Макс. електропровідність, рівна 1,5 × 10 7 Ом -1 м -1. отримана у поліацетилену, допированного I2.
Поліацетилен можна застосовувати для створення джерел струму та іонних конденсаторів, що працюють на принципі ЕлектроХіт іческого допирования, як фотоперетворювачів і сонячні батареї, замінники кольорових металів. Однак через труднощі пере лення і в зв'язку зі зміною свойст в згодом поліацетілени поки не знайшли широкого практичного застосування. Створення переробляємо их поліацетіленов пов'язано в основному з отриманням щеплених і блок-сополімерів поліацетіленов і композицій поліацетіленов з насичую енимі полімерами.
висновокПолімер утворюється з мономерів в результаті реакцій полімеризації або поліконденсації. До п олімерам відносяться численні природні сполуки: білки, нуклеїнові кислоти. полісахариди, каучук та інші органічні речовини. У більшості випадків поняття відносять до органічних сполук, проте існує і безліч неорганічних полімерів. Велика кількість полімерів отримують синтетичним шляхом, але основі найпростіших з'єднань елементів природного походження шляхом реакції полімеризації, поліконденсації і хімічних перетворень. Назва полімер утворюються з назви мономера з приставкою поли -: поліетилен, поліпропілен, поліацетилен і т.п.
Поліацетилен цікавий тим, що введенням в нього певних добавок (допирования) можна отримати електропровідний полімер з металевими властивостями. Перевага поліацетилену в тому що його міцність становить 38 МПа, що перевищує нормальний атмосферний тиск в 380 разів. Поліацетилен можна використовувати в фотоперетворювачах і сонячних батареях, але з за труднощів його отримання, широкого застосування він не має.