Polykondenzace

Polykondenzace je proces  syntézy polymeru z polyfunkčních (nejčastěji bifunkčních) sloučenin, obvykle doprovázený uvolňováním nízkomolekulárních vedlejších produktů ( voda , alkoholy atd.) při interakci funkčních skupin .

Polykondenzační proces

Obecně platí, že rovnovážná polykondenzační reakce pro dva počáteční monomery probíhá podle schématu:

V této reakci jsou a a b reakční centra - část molekuly, která se přímo účastní chemických přeměn. [jeden]

Příkladem polykondenzace je reakce tvorby dipeptidu:

Molekulová hmotnost polymeru vzniklého v procesu polykondenzace závisí na poměru výchozích složek, reakčních podmínkách.

Lineární a trojrozměrná polykondenzace

Polykondenzační reakce mohou zahrnovat jak jeden monomer se dvěma různými funkčními skupinami: například syntézu poly-ε-kaproamidu ( nylon - 6, kapron ) z kyseliny ε-aminokapronové , nebo dvou monomerů nesoucích různé funkční skupiny, např. polykondenzace nylonu-66 kyseliny adipové a hexamethylendiaminu ; v tomto případě vznikají polymery lineární struktury (lineární polykondenzace, viz obr. 1). Pokud monomer (nebo monomery) nesou více než dvě funkční skupiny, vznikají zesíťované polymery s trojrozměrnou síťovou strukturou (trojrozměrná polykondenzace). Aby se získaly takové polymery, často se do směsi monomerů přidávají „zesíťující“ polyfunkční složky.

Za zmínku stojí zejména reakce syntézy polymerů z cyklických monomerů mechanismem otevření kruhu - adice např. syntéza nylonu -6 z kaprolaktamu (cyklický amid kyseliny ε-aminokapronové); navzdory skutečnosti, že nedochází k izolaci fragmentu s nízkou molekulovou hmotností, jsou takové reakce častěji označovány jako polykondenzace.

Klasifikace monomerů

Monomery používané v polykondenzační reakci se dělí na dva typy: [2]

Hlavní průmyslové skupiny polymerů syntetizovaných polykondenzací

Polykondenzace v chemii přírodních sloučenin

Téměř všechny biopolymery ( proteiny , DNA a RNA , celulóza , chitin atd.) jsou v živých organismech syntetizovány polykondenzací za účasti příslušných enzymových komplexů .

V některých ohledech je výjimkou biosyntéza polyisoprenů (včetně kaučuku ), ke které dochází enzymatickou adicí isoprenylpyrofosfátu s allylovým přesmykem a eliminací pyrofosfátového aniontu . V tomto případě nese monomer jednu funkční skupinu a mechanismus adice s allylovým přesmykem je blízký mechanismu aniontové polymerace při syntéze butadienového kaučuku podle Lebedeva . V důsledku štěpení nízkomolekulárního fragmentu pyrofosfátu je však biosyntéza polyizoprenů polykondenzační reakcí.

Poznámky

  1. ↑ Kireev V.V. vysokomolekulární sloučeniny. - M . : Vyšší škola, 1992. - S. 288. - 547 s. — ISBN 5-06-00067-0.
  2. ↑ Kireev V.V. vysokomolekulární sloučeniny. - M . : Vyšší škola, 1992. - S. 295. - 547 s. — ISBN 5-06-00067-0.

Literatura