高分子化学复习总结

一、阐明下列名词的含义（10分，每小题1分）

1．平均相对分子质量

一般合成聚合物是由许多相对分子质量大小不等的同系物分子组成的混合物。因此，高分子化合物的相对分子质量只是这些同系物相对分子质量的统计平均值。

2．平均官能度

体系中可能反应的官能团总数与体系分子数之比称平均官能度。3．无规预聚物和结构预聚物

聚合物链端的未反应官能团的种类和分布完全无规的预聚物叫做无规预聚物；分子链端的未反应官能团完全相同的预聚物叫做结构预聚物。

4．Zieler-Natta催化剂

由Ⅳ-Ⅷ族过渡金属化合物与Ⅰ-Ⅲ主族金属烷基化合物组成的二元体系许多都具有引发a-烯天烃进行配位聚合的活性，这一大类体系叫做Zieler-Natta催化剂（引发剂体系）。

5．自动加速现象

在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间的碰撞机会减少，双基终止难于发生，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链发生连增长反应，从而使聚合速率自动加快的现象。

6．功能高分子

对物质、能量和信息具有传输、转换和储存功能的高分子材料。

7．遥爪聚合物

在极端纯净的阴离子聚合反应体系中，加入某些试剂如环氧乙烷、二氧化碳等可以生成大分子的一端或两端带活性官能团的聚合物。8．三大高分子材料

橡胶、塑料、纤维称高分子三大材料。

9．反应程度和转化率

已经参加反应的官能团与起始官能团的物质的量的比值即为反应程度。已经参加了反应的反应物（单体）与起始反应物（单体）的物质的量的比值即为转化率。

10．活性聚合

在无链转移和链终止反应发生的连锁聚合反应条件下，聚合反应完成以后大分子链端仍然保留着活性，一旦加入单体即可重新开始聚合反应的反应叫活性聚合。

11．凝胶化

体形缩聚反应进行到一定程度，系统的黏度突然增加，出现具有弹性的凝胶壮物质的现象。

12．竟聚率

两种单体均聚速率常数与共聚常数之比称为竟聚率：

r1=k11/k12r2=k22/k21

二.什么是三大合成材料？写出三大合成材料各一个品种的名称、单体聚合的反应式，并指出它们分别属于连锁聚合还是逐步聚合。（10分）合成塑料、合成纤维和合成橡胶称三大合成材料。（1分）

1. 合成塑料—聚乙烯（3分）

nCH2=CH2→-[CH2-CH2]n- 连锁反应2. 合成纤维—尼龙-66（3分）

nHOOC（CH

2）

4

COOH + nH

2

N（CH

2

）

6

NH

2

已二酸已二胺HO-[OC（CH2）4CO-HN（CH2）6NH]n- +（2n-1）H2O

逐步聚合

3.合成橡胶—顺丁橡胶（3分）

nCH2=CHCH=CH2→ -[ CH2-CH=CH-CH2]n-

连锁聚合

三．与逐步聚合、连锁聚合比较，说明开环聚合的特点。（20分）开环聚合的特征：

开环聚合既不同于连锁聚合,也不同于逐步聚合,其特征为:

⒈聚合过程中只发生环的破裂,基团或者杂原子由分子内连接变

为分子间连接,并没有新的化学键和新的基团产生。

⒉与连锁聚合相比较

连锁聚合的推动力是化学键键型的改变，虽然大多数环状单体是按离子型聚合机理进行的,但开环聚合的推动力是单体的环张力,这一点与连锁聚合不同。

开环聚合所得的聚合物其结构单元的化学组成与单体的化学组成完全相同,这一点与连锁聚合相同。

⒊与逐步聚合反应相比较

开环聚合虽然也是制备杂链聚合物的一种方法,但聚合过程

中并无小分子缩出。

开环聚合的推动力是单体的环张力,聚合条件比较温和,而逐步聚合的推动力是官能团性质的改变,聚合条件比较苛刻.

所以,用缩聚难以合成的聚合物,用开环聚合较易合成。

开环聚合所得的聚合物中,其基团是单体分子中固有的；而逐步聚合所得到的聚合物中,其基团是在聚合反应中,单体分子间官能团的相互作用而形成的。

四．说明低聚物、齐聚物、高聚物、高分子、大分子诸名词的含义，以及它们之间的关系与区别。

答：○1低聚物又称齐聚物。高分子与低分子的区别在于前者分子量很高，通常将分子量高于约1万的称为高分子(polymer)，分子量低于约1000的称为低分子。分子量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(oligomer，又称齐聚物)。一般高聚物的分子量为104~106，分子量大于这个范围的又称为超高分子量聚合物。但是在行业中，比如P AM，分子量在1500~1800万以上的才称为超高分子量PAM。

○2高聚物、高分子、大分子。英文的“高分子”主要有两个词，即polymer和macromolecule。前者又可译作聚合物或高聚物；譬如聚氯乙烯。后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用，但仍有一定区别，前者通常是指有一定重复单元的合成产物，一般不包括天然高分子，而后者指分子量很大的一类化合物，包括天然和合成高分子，也包括无一定重复单元的复杂大分子。譬如胰岛素。

---------- < 1000 < ------------------- <10000 <

------------

低分子过渡区（低聚物，齐聚物）

高分子

五、甲醇钾为引发剂聚合得到的聚环氧乙烷分子量高达3～4万，但在同样条件下，聚环氧丙烷的分子量却只有3000～4000，为什么？说明两者聚合机理有何不同。

答：环氧丙烷阴离子开环聚合的机理与环氧乙烷有些差异，反映在开环方式和链转转移上。

环氧丙烷结构不对称，可能有两种开环方式，其中β-C(CH2)原子空间位阻较少，易受亲核进攻，成为主攻点。但两种开环方式最终产物的头尾结构却是相同的。

环氧乙烷阴离子开环聚合产物的分子量可达(3～4)×104，而环氧丙烷开环聚分子量仅3000～4000，原因是环氧丙烷分子中甲基上的氢原子容易被夺取而转移，转移后形成的单体活性种很快转变成烯丙醇钠离子对，可继续引发聚合，但使分子量降低。

六．与逐步聚合、连锁聚合比较，说明开环聚合的特点。（20分）开环聚合既不同于连锁聚合,也不同于逐步聚合,其特征为:

⒈聚合过程中只发生环的破裂,基团或者杂原子由分子内连接变

为分子间连接,并没有新的化学键和新的基团产生。

⒉与连锁聚合相比较

连锁聚合的推动力是化学键键型的改变，虽然大多数环状单体是按离子型聚合机理进行的,但开环聚合的推动力是单体的环