Policondensare

Policondensarea este procesul de  sinteză a polimerului din compuși polifuncționali (cel mai adesea bifuncționali), însoțit de obicei de eliberarea de subproduse cu greutate moleculară mică ( apă , alcooli etc.) în timpul interacțiunii grupărilor funcționale .

Procesul de policondens

În general, reacția de policondensare de echilibru pentru doi monomeri inițiali se desfășoară conform schemei:

În această reacție, a și b sunt centre de reacție - o parte a moleculei care este direct implicată în transformările chimice. [unu]

Un exemplu de policondensare este reacția de formare a dipeptidelor:

Greutatea moleculară a polimerului format în procesul de policondensare depinde de raportul dintre componentele inițiale, condițiile de reacție.

Policondensare liniară și tridimensională

Reacțiile de policondensare pot implica atât un monomer cu două grupe funcționale diferite: de exemplu, sinteza poli-ε-caproamidei ( nailon - 6, capron ) din acidul ε-aminocaproic , sau doi monomeri care poartă grupe funcționale diferite, de exemplu, sinteza policondensarea nailonului-66 a acidului adipic și hexametilendiaminei ; în acest caz, se formează polimeri cu o structură liniară (policondensare liniară, vezi Fig. 1). Dacă monomerul (sau monomerii) poartă mai mult de două grupări funcționale, se formează polimeri reticulați cu o structură de rețea tridimensională (policondensare tridimensională). Pentru a obține astfel de polimeri, la un amestec de monomeri se adaugă adesea componente polifuncționale „reticulante”.

De remarcat în mod deosebit sunt reacțiile de sinteză a polimerului din monomeri ciclici prin mecanismul de deschidere a inelului - adăugare, de exemplu, sinteza nailonului -6 din caprolactamă ( amida ciclică a acidului ε-aminocaproic); în ciuda faptului că nu are loc izolarea unui fragment cu greutate moleculară mică, astfel de reacții sunt denumite mai des policondensare.

Clasificarea monomerilor

Monomerii utilizați în reacția de policondensare sunt împărțiți în două tipuri: [2]

• Monomerii de homopolicondensare sunt monomeri care au grupări funcționale care sunt capabile să reacționeze între ele.

• Monomeri pentru heteropolicondensare (comonomeri) - monomeri cu grupări funcționale care nu sunt capabili să formeze polimeri separat.

Grupe industriale majore de polimeri sintetizați prin policondensare

• Polimeri liniari
  • Poliamide
  • Poliuretani
  • Policarbonați
  • Poliesterii
  • Polisiloxani
• Polimeri reticulati
  • Rășini alchidice
  • Rășini melamin-aldehidice
  • Rășini uree-aldehidice
  • Rășini fenol-aldehidice

Policondensarea în chimia compușilor naturali

Aproape toți biopolimerii ( proteine , ADN și ARN , celuloză , chitină etc.) sunt sintetizați în organismele vii prin policondensare cu participarea unor complexe enzimatice adecvate .

În unele moduri, excepția este biosinteza poliizoprenelor (inclusiv cauciucul ), care are loc prin adăugarea enzimatică de izoprenil pirofosfat cu rearanjare alil și eliminarea anionului pirofosfat . În acest caz, monomerul poartă o grupare funcțională, iar mecanismul de adăugare cu rearanjare alil este apropiat de mecanismul de polimerizare anioică în sinteza cauciucului butadienă conform lui Lebedev . Cu toate acestea, datorită clivajului unui fragment de pirofosfat cu greutate moleculară mică, biosinteza poliizoprenelor este o reacție de policondensare.

Note

1. ↑ Kireev V.V. compuși cu greutate moleculară mare. - M . : Şcoala superioară, 1992. - S. 288. - 547 p. — ISBN 5-06-00067-0.
2. ↑ Kireev V.V. compuși cu greutate moleculară mare. - M . : Şcoala superioară, 1992. - S. 295. - 547 p. — ISBN 5-06-00067-0.

Literatură

• Shur A. M. Compuși cu moleculare înaltă. - M . : Şcoala superioară, 1981. - 656 p. — 15.000 de exemplare.