Polykondensering

Polykondensation er processen med  polymersyntese fra polyfunktionelle (oftest bifunktionelle) forbindelser , normalt ledsaget af frigivelsen af ​​lavmolekylære biprodukter ( vand , alkoholer osv.) under interaktionen af ​​funktionelle grupper .

Polykondensationsproces

Generelt forløber ligevægtspolykondensationsreaktionen for to indledende monomerer i henhold til skemaet:

I denne reaktion er a og b reaktionscentre - en del af molekylet, der er direkte involveret i kemiske transformationer. [en]

Et eksempel på polykondensation er reaktionen af ​​dipeptiddannelse:

Molekylvægten af ​​polymeren dannet i polykondensationsprocessen afhænger af forholdet mellem de indledende komponenter, reaktionsbetingelserne.

Lineær og tredimensionel polykondensation

Polykondensationsreaktioner kan involvere både en monomer med to forskellige funktionelle grupper: for eksempel syntesen af ​​poly-ε-caproamid ( nylon - 6, capron ) fra ε-aminocapronsyre eller to monomerer, der bærer forskellige funktionelle grupper, for eksempel syntesen af nylon- 66 polykondensation af adipinsyre og hexamethylendiamin ; i dette tilfælde dannes polymerer med en lineær struktur (lineær polykondensation, se fig. 1). Hvis monomeren (eller monomererne) bærer mere end to funktionelle grupper, dannes tværbundne polymerer med en tredimensionel netværksstruktur (tredimensionel polykondensation). For at opnå sådanne polymerer tilsættes "tværbindende" polyfunktionelle komponenter ofte til en blanding af monomerer.

Særligt bemærkelsesværdigt er reaktionerne af polymersyntese fra cykliske monomerer ved ringåbningsmekanismen - addition, for eksempel syntesen af ​​nylon - 6 fra caprolactam (cyklisk amid af e-aminocapronsyre); på trods af, at der ikke sker nogen isolering af et lavmolekylært fragment, omtales sådanne reaktioner oftere som polykondensation.

Klassificering af monomerer

Monomererne anvendt i polykondensationsreaktionen er opdelt i to typer: [2]

Større industrielle grupper af polymerer syntetiseret ved polykondensation

Polykondensation i kemien af ​​naturlige forbindelser

Næsten alle biopolymerer ( proteiner , DNA og RNA , cellulose , kitin osv.) syntetiseres i levende organismer ved polykondensering med deltagelse af passende enzymkomplekser .

På nogle måder er undtagelsen biosyntesen af ​​polyisoprener (inklusive gummi ), som sker ved enzymatisk tilsætning af isoprenylpyrophosphat med allylomlejring og eliminering af pyrophosphatanionen . I dette tilfælde bærer monomeren en funktionel gruppe, og tilsætningsmekanismen med allylomlejring er tæt på mekanismen for anionisk polymerisation i syntesen af ​​butadiengummi ifølge Lebedev . På grund af spaltningen af ​​et lavmolekylært fragment af pyrophosphat er biosyntesen af ​​polyisoprener imidlertid en polykondensationsreaktion.

Noter

  1. Kireev V.V. højmolekylære forbindelser. - M . : Højere skole, 1992. - S. 288. - 547 s. — ISBN 5-06-00067-0.
  2. Kireev V.V. højmolekylære forbindelser. - M . : Højere skole, 1992. - S. 295. - 547 s. — ISBN 5-06-00067-0.

Litteratur