总
和。
重均分子量的物理意义是各种不同分子量的分子所占的重量分数与其相对应的分子量乘积的总 和。
设Mi 为i聚体的分子量,则( )2 ~ 0 Σ M ?M N ≥ i n i 即~ 2 ~ 2 ~ 0 2 ΣM N +M ΣN ? M ΣN Mi ≥ i i n i n i
亦即M ?M ?M ?M n ≥ 0 w n n
故当M M 时, ,当时, 。i n ≡ M w M n ≡ M M i n ≠ M w M n >
14. 聚合度和分子量之间有什么关系?计算中对不同聚合反反应类型的聚合物应注意什么?试举例 加以说明。
解:设Mn 为聚合物的分子量,M 0为重复单元的分子量, 为聚合度(以重复单元数表征DP 的),则M n M 0DP 。若为聚合度(以结构单元数表征的); 为结构单元的分子量,则= X n M 0
M M X n 。n 0 = 计算时应注意:
(1) 以重复单元放表征的聚合度常用于连锁聚合物中,其重复单元是结构单元之和。 例如以下交替共聚物中有两个结构单元 CHCH CH2CH C C C6H5 O C O
M1 = 98 M 2 = 100 M 0 = 98 + 104 = 202
Mn M 0DP (M1 M 2)DP = = +
(2) 以结构单元数标表征的平均聚合度X n 常用于缩聚物,对混缩聚物, 其X n DP = 2 结构单元的平均分子量 ,例如 2 1 2 0 M M M + =
NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO M1 = 114 M 2 = 112 ← 重复单元→ M 0 = 226
M n X n M M X n 113 2 1 2 =
+ = ?
或M n DP M DP 226 0 = ? =
15. 如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合,还是连锁聚合机理进行的。 解:一般可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。随反应时间的延 长,分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。聚合很短时间后分子量就不随反应时间延长而增大的
聚合反应届连锁聚合。相反,单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合。单
体迅速转化,而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合。
16. 写出下列单体形成聚合物的反应式。指出形成聚合物的重复单元、结构单元、单体单元和单体,
并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。 (1) (2) (3)
CH2 CHCl CH2 CHCOOH OH(CH2)5COOH (4) (5)
CH2CH2CH2O
H2N(CH2)6NH2+HOOC(CH2)8COOH (6) OCN(CH2)6NCO+HO(CH2)4OH 解:(1) nCH2 CHCl CH2CHCl CH2CHCl n
(2)
nCH2 CHCOOH CH2CH COOH CH2CH COOH n
(3)
nHO(CH2)5COOH O(CH2)5CO n+ nH2O ( )
为重复单元和结构单元,无单体单元。 O(CH2)5CO (4)
nCH2CH2CH2O CH2CH2CH2O n 为重复单元、结构单元、单体单元。 CH2CH2CH2O (5)
nH2N(CH2)10NH2 + nHOOC(CH2)8COOH H NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO OH+(2n-1)H2O n
H2N(CH2)10NH2 HOOC(CH2)8COOH . NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO , NH(CH2)10NH CO(CH2)8CO , . (6)①
nOCN(CH2)6NCO+nHO(CH2)4OH O(CH2)4OCONH(CH2)6NHCO n ②为聚加成反应,无单体单元。
O(CH2)4OCONH(CH2)6NHCO ,
HO(CH2)4OH OCN(CH2)6NCO .
17. 试写出下列单体得到链状高分子的重复单元的化学结构。 (1) α-甲基苯乙烯 (2) 偏二氰基乙烯 (3) α-氰基丙烯酸甲酯 (4) 双酚A+环氧氯丙烷 (5) 对苯二甲酸+丁二醇 (6) 己二胺+己二酸 解:⑴ nCH2 C(CH3) C6H5 CH2C CH3 C6H5 n
⑵
nCH2 C(CN)2 CH2C CN CN n
⑶
nCH2 C(CN) COOCH3 CH2C CN
COOCH3
n ⑷
C OH+(n+2)CH2CHCH2Cl CH3 CH3 (n+1)HO O
CH2CHCH2 O O C CH3 CH3
OCH2CHCH2 O C CH3
CH3
OCH2CHCH2 O
(n+2)NaOH
+(n+2)NaCl+(n+2)H2O ⑸
nHOOC COOH+nHO(CH2)2OH OC COO(CH2)4O n
+(2n-1)H2O ⑹
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH NH(CH2)4NHCO(CH2)4CO +(2n-1)H2O n
18. 写出下列各对聚合物的聚合反应方程式,注意它们的区别 (1) 聚丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯 (2) 聚己二酰己二胺和聚己内酰胺 (3) 聚丙烯腈和聚甲基丙烯腈 解:⑴ nCH2 CH(COOCH3) CH2CH COOCH3
n ⑵
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO +(2n-1)H2O n
nNH(CH2)5CO NH(CH2)5CO n 或
nH2N(CH2)5COOH NH(CH2)5CO +(n-1)H2O n
⑶
nCH2 CH(CN) CH2CH CN n
nCH2 C(CH3)(CN) CH2C CH3 CH3
n
19. 写出下列聚合物的名称、单体和合成反应式。 (1) (2) CH2 C CH3 COOHCH3 n CH2 CH OH n
(3) (4)
NH(CH2)6NHOC(CH2)8CO n
CH2 C(CH3) CHCH2 n (5) (6)
NH(CH2)5CO n O C CH3 CH3
O C O n 解:(1)聚甲基丙烯酸甲酯的单体为甲基丙烯酸甲酯。 nCH2 C(CH3)(COOCH3) CH2C CH3
COOCH3 n
(2)聚乙烯醇的单体为醋酸乙烯 nCH2 CH(OCOCH3) CH2CH OCOCH3 CH2CH OH n n H2O
CH3OH
(3)聚癸二酰己二胺(尼龙-610)的单体为己二胺和癸二酸
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)8COOH H NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO OH+(2n-1)H2O n
(4)聚异戊二烯的单体为异戊二烯。 nCH2 C(CH3)CH CH2 CH2C(CH3) CHCH2 n 1,4
(5)聚己(内)酰胺的单体为己内酰胺或氨基己酸。 nNH(CH2)5CO NH(CH2)5CO n
nH2N(CH2)5COOH H NH(CH2)5CO nOH+(n-1)H2O (6)聚碳酸酯的单体为双酚A 和光气。 nHO C CH3 CH3
OH+nCOCl2 H O C CH3 CH3
OC Cl+(2n-1)HCl O
n
20. 请写出以下聚合物按IUPAC 系统命名法的名称。 (1) (2)