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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流高分子化学 第七章.精品文档.第七章(P.199)2. 解释和区别下列诸名词:配位聚合,络合聚合,插入聚合,定向聚合,有规立构聚合。配位聚合:配位聚合是指单体分子首先在活性种空位上配位,形成 p-s络合物,而配位活化后的单体在金属烷基之间插入增长。配位和插入反复进行的聚合过程。故又称作络合引发聚合或插入聚合。配位聚合是离子过程,也称为配位离子聚合。络合聚合:配位聚合和是同义词,其含义一方面是指引发剂有配位或络合能力,另一方面指聚合过程中伴有配位或络合反应,但配位一词更为确切。插入聚合:配位聚合和插入聚合是同义词,其含义是指单体是通过插入的方式
2、来完成增长的。定向聚合:也称有规立构聚合,指形成立体规整聚合物的聚合反应。有规立构聚合:指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。任何聚合过程或聚合方法,只要形成形成有规立构聚合物为主,都是有规立构聚合。3. 区别聚合物的构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙稀和聚丁二烯有几种立体异构体?构型和构象:. 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂和重组,构型不同的异构体有旋光异构体和几何异构体。. 构象是原子绕C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。光学异构和几何异构:. 光学异构体是指由构型所产生的异构现象,是由手性中心所产生的,有R(右)和S(左)
3、型,也称对映异构或手性异构。. 几何异构是由分子中双键或环所产生的,有Z(顺式)和E(反式)构型。聚丙稀和聚丁二烯的立体异构体:. 丙稀有三种立体异构体,即:全同立构聚丙烯。间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯。. 聚丁二烯可能有四种立体异构体,即:顺式-1,4,反式-1,4,、全同-1,2,间同-1,2-聚丁二烯。5. 下列哪些单体能够配位聚合,采用什么引发剂?形成怎样的立构规整聚合物?有无旋光活性?写出反应式。 . 丙稀能进行配位聚合,引发剂可选用,形成全同立构聚丙烯,由于分子中仅有假手性中心,所以聚合物无旋光性。 . 异丁烯能进行配位聚合,无定向可言,仅考虑速率,引发剂可选用,两甲基相同,无立
4、体异构现象,也无旋光性。 . 丁二烯能进行配位聚合, Ziegler-Natta型、-烯丙基型和烷基锂型引发剂都可选用,选用,顺式-1,4占95,选用,反式-1,4占91,形成的聚合物是几何异构体,没有旋光性。选用,间规-1,2占9296,选用,等规-1,2占97100。也无旋光性。 . 胺基丙酸不能进行配位聚合。 . 戊二烯能进行配位聚合, 与丁二烯相似。除1,4-加成、1,2-加成外,还有3,4-加成。 . 环氧丙烷能进行离子开环聚合,引发剂可选用甲醇钠等低活性引发剂,形成全同、间同、和无规聚合物,单体分子本身含有手性碳原子C ,聚合后手性炭原子仍留在聚环氧丙烷大分子中,连有4个不同的基团
5、,属真正的手性中心。因此其全同产物有旋光性,间同产物形成内消旋产物时,无旋光性。6. 下列哪一种引发剂可使乙烯、丙稀、丁二烯聚合成立构规整聚合物? :可使丁二烯以阴离子方式聚合。(顺、反式-1,4) :可使丁二烯以阴离子方式聚合。(1,2-为主) :可使丁二烯聚合成立构规整聚合物。(顺、反式-1,4) :可使丙烯聚合成立构规整聚合物。 :可使丁二烯聚合成立构规整聚合物。(顺式-1,4) :无负性配体,无聚合活性。9. 丙烯进行自由基、离子聚合及配位阴离子聚合,能否形成高分子量聚合物?并分析其原因。丙烯进行自由基聚合:丙烯进行自由基聚合时,只能得到低聚体。原因有:由于单体中存在烯丙基-H 易发生
6、链转移,形成稳定的烯丙基自由基,不能继续引发单体聚合。由于丙烯带有供电子基(CH3),使C=C双键上电子云密度增大,不利于自由基进攻。丙烯进行阳离子聚合:丙烯不宜作为阳离子聚合的单体。原因有:丙烯作阳离子聚合的单体时,由于增长离子容易重排为热力学上更稳定的叔碳阳离子,只能形成支化低聚物。由于丙烯上甲基的推电子作用,双键上电子云密度有所增加,但一个烷基的供电性不强,增长速率较慢。丙烯进行阴离子聚合:由于推电子基团甲基(CH3 )的存在,使丙稀不宜作为阴离子聚合的单体。丙稀进行配位阴离子聚合:丙稀是典型的配位阴离子聚合单体,聚合时可以得到高聚物。10. 乙烯配位聚合和丙烯配位聚合的Ziegler-
7、Natta 引发剂有何不同? 两组分有哪些主要反应?钛组份的价态和晶型对聚丙烯的立构规整性有何影响?. 乙烯结构对称,无任何取代基,向活性中心配位插入聚合时,无定向问题,对所用的引发剂无立构规整度的要求,只希望活性高。因此选用Ziegler-Natta 引发剂中的最常用过渡金属化合物TiCl4 和AlCl3 。两者反应的结果,TiCl4 被还原成-TiCl3 ,比其它晶型活性高。. 丙烯是-烯烃,在进行配位聚合时希望得到等规度高的聚合物,因此,就要选择聚合速率和定向能力高的引发剂。Ziegler-Natta 引发体系两组分对聚丙烯等规度的影响因素非常复杂,诸如反应后形成络合物的晶型、状态和结构,活性种的价态和配位数,过渡金属和族金属的电负性和原子半径,以及烷基化速度和还原能力等都有影响。从IIP考虑,首选TiCl3()作丙烯配位聚合引发剂。虽然主引发剂对丙烯聚合速率有影响,但主要决定于共引发剂。从速率、IIP、价格等综合指标考虑,优选AlEt2Cl 作共引发剂。