高分子链的构型和构象(高分子链属于几次结构)

高分子链的构型

构型指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。聚合物结构中可能出现的构型如下。

(1)键接结构

①单烯类单体形成聚合物的键接方式

对于不对称的单烯类单体,如CH,-CHR,在聚合时就有可能有头-尾键接和头-头(或尾一尾)键接两种方式。
顺序异构体:由结构单元间的键接方式不同所产生的异构体称为顺序异构体对CH,-CHR单体聚合:有头-头(尾-尾)和头-尾键合。

②双烯类单体形成聚合物的键接方式
双烯类聚合物的键接结构更为复杂,如异戊二烯在聚合过程中有1.2加聚、3.4加聚和1,4加聚,分别得到不同产物

(2)旋光异构(空间立构)
饱和碳氢化合物分子中的碳,以4个共价键与4个原子或基团相连,形成一个正四面体,当4个基团都不相同时,该碳原子称作不对称碳原子,以C”表示,这种有机物能构成互为镜影的两种异构体,d型、1型,表现出不同的旋光性,称为旋光异构体。高分子一般内消旋作用无旋光性

①全同立构(或等规立构):当取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。

高分子链的构型和构象(高分子链属于几次结构)

②间同立构(或间规立构):取代基相间的分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异沟单元交替键接。

高分子链的构型和构象(高分子链属于几次结构)

③无规立构:当取代基在平面两侧做不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规则键接时。

高分子链的构型和构象(高分子链属于几次结构)

(3)几何异构(顺反异构)
1,4加聚的双烯类聚合物中,由于主链双键的碳原子上的取代基不能绕双键旋转,当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,即可形成顺反两种构型,它们称作几何异构体。例如,丁二烯用钻、镍和钛催化系统可制得顺式构型含量大于94%的聚丁二烯称作顺丁橡胶。

分子链与分子链之间的距离较大,不易结晶,在室温下是一种弹性很好的橡胶;用钒或醇烯催化剂所制得的聚丁二烯橡胶,主要为反式构型。分子链的结构比较规整,容易结晶,在室温下是弹性很差的塑料。

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