高分子化學(xué)課件-開環(huán)聚合(已修改)
2025-01-20 13:19 本頁面
【正文】 開環(huán)聚合 主講教師：肖旺 概述 開環(huán)聚合 : 環(huán)狀單體開環(huán)相互連接形成線型聚合物的過程。 ? 鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng) : 包括鏈引發(fā) 、 鏈增長和鏈終止等基元反應(yīng) 。 但開環(huán)聚合反應(yīng)與乙烯基單體的鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)又有所區(qū)別，其鏈增長反應(yīng)速率常數(shù)與許多逐步聚合反應(yīng)的速率常數(shù)相似，而比通常乙烯基單體的鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)低數(shù)個(gè)數(shù)量級。 開環(huán)聚合的特點(diǎn)： ? 可在高分子主鏈結(jié)構(gòu)中引入多種功能基：酯、醚、酰胺等 單體 環(huán)丙烷 環(huán)丁烷 環(huán)戊烷 環(huán)己烷 環(huán)庚烷 環(huán)辛烷 ΔG kcal/mol) 一些環(huán)烷烴轉(zhuǎn)變?yōu)榫€形高分子時(shí)的 ΔG 可見除環(huán)己烷外，其余環(huán)烷烴的開環(huán)聚合的 ΔG 均小于 0，反應(yīng)在熱力學(xué)上都是可行的，其熱力學(xué)可行性順序?yàn)?: 三元環(huán) , 四元環(huán) 八元環(huán) 五元環(huán) ,七元環(huán) 環(huán)狀單體開環(huán)聚合的難易取決于兩方面因素： ? 熱力學(xué)因素 環(huán)烷烴的鍵極性小，不易受引發(fā)活性種進(jìn)攻而開環(huán)。 雜環(huán)化合物中的雜原子易受引發(fā)活性種進(jìn)攻并引發(fā)開環(huán)，在動力學(xué)上比環(huán)烷烴更有利于開環(huán)聚合。 因此，絕大多數(shù)的開環(huán)聚合單體都是雜環(huán)化合物，包括環(huán)醚、環(huán)縮醛、內(nèi)酯、內(nèi)酰胺、環(huán)胺、環(huán)硫醚、環(huán)酸酐等。 ? 動力學(xué)因素： 動力學(xué)上可行的開環(huán)方式和反應(yīng)。 同類環(huán)單體的聚合反應(yīng)活性與環(huán)大小密切相關(guān)： 三元、四元環(huán)＞七至十一元環(huán)＞五元環(huán) 絕大多數(shù) 六元環(huán)單體 不能開環(huán)聚合 陽離子開環(huán)聚合反應(yīng) 環(huán) 醚 環(huán)醚分子中的 CO 鍵是其活性基，其中的 O具有 Lewis堿性，因此除張力大的三元環(huán)環(huán)氧化物外， 環(huán)醚只能進(jìn)行陽離子開環(huán)聚合 。 常見的只含一個(gè)醚鍵的環(huán)醚單體包括三元環(huán)（環(huán)氧化物）、四元環(huán)（如環(huán)丙醚
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