己氧基对含二苯乙烯基发色团化合物荧光性能的影响
高分子化学第五版课后习题答案
第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。
答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。
在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以nX表示。
2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。
答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n涤纶-[-OCH2CH2O∙OCC6H4CO-]n尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH∙CO(CH2)4CO-]n聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子量/万DP=n 特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度，才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。
《仪器分析》朱明华版习题解答
第二章习题解答1.简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。
组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变（4）相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。
（1）选择流动相最佳流速。
（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。
（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。
在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。
（4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。
（5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。
第5章 光功能高分子材料(共120张PPT)
Eh hc
第五章 光功能高分子材料_概述
• 物质对光的吸收程度即透光率T可以用Beer-Lambert公 式表示：
•
lgT lg I lc
I0
• ε：摩尔消光系数，表示该种物质对光的吸收能力，仅与
化合物的性质和光的波长有关。I为透射光强度，I0为入 射光强度，c为分子摩尔浓度，l为称程长度。上述公式仅
• 光引发阳离子开环聚合：适用于多种具有环张力的单体，如 缩醛、环醚、环氧化物和β-内酯、硫化物、硅酮等。
• 2〕光刻胶或光致抗〔诱〕蚀剂：在光的作用下可以发生 光光交联或者光降解，反响后其溶解性能发生显著变化的 聚合材料，具有光加工性能。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 3〕高分子光稳定剂：能够大量吸收光能，并且以无害方式 将其转化成热能，以阻止聚合材料发生光降解和光氧化反 响，这种参加高分子材料中具有抗老化作用的材料被称为 光稳定剂
• 荧光量子效率：荧光强度与入射光强度的比值。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 光量子效率与结构有关
第五章 光功能高分子材料_概述
• 四．激发态的淬灭
• 激发态的淬灭：能加速激发态分子以非光形式衰减到基 态或者低能态的过程。
• 激发态的淬灭可通过参加淬灭剂实现
• 由淬灭的机理可分为动态淬灭和静态淬灭
• 光敏剂〔增感剂〕：吸收光能后跃迁到激发态，然后发生 分子内或分子间能量转移，将能量传递给另一个分子，光 敏剂回到基态。增感剂引起的化学反响通常在三线态进行。
第五章 光功能高分子材料_概述
• 5.1.3 光化学反响 • 光聚合 • 光交联反响 • 光降解反响 • 光异构化
• 一．光聚合与光交联 • 光聚合：化合物由于吸收了光能而发生化学反响，引起产物
2022-2022(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第1题（6分）合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)＋H2O(g) → CO(g)＋3H2(g)（2）2CH4(g)＋O2(g) → 2CO(g)＋4H2(g)（3）CO(g)＋H2O(g) → H2(g)＋CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3，推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1∶4，所有气体均按理想气体处理。
1-2 计算反应（2）的反应热。
已知：（4）C(s)＋2H2(g) → CH4(g)ΔH4＝－74.8 kJ mol－1（5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
2-1 写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。
2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题（6分）2022年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。
其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2 画出N8分子的构型异构体。
第4题（5分）2022年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
功能高分子化学-13(电活性高分子-1)
高分子驻极体的压电、热电性质
高分子驻极体带有显性电荷 物质的压电性质：物体受到一个应力时，材料发生 变性，在材料上诱导产生电荷。
d : 压电应变常数
1 Q d A T
T : 应力 Q : 电量 A : 测试材料面积
材料的压电性质是一个可逆过程。 物质的热电性质：材料自身温度发生变化时，在材料 表面的电荷会发生变化。 换能材料
O
n CH 3
MEH-PPV的合成 Gilch法
OH O
K 2CO 3; DMF; Reflux
Br O O
HCl; HCHO; ZnCl2 Reflux CH 3
CH 3
O
O
THF; tert-C 4 H 9OK
ClH 2 C O CH 2 Cl
25 OC
O
n
CH 3
CH 3
电致发光器件: ITO/MEH-PPV/Ca, 测得内电子效率为1.0%
高绝缘性非极性聚合物 制备高分子驻极体的材料 高极性聚合物
外力 测定
材料
材料形变
带电状况变化
电压值变化
驻极体压电和热电现象示意图
材料名称 聚偏氟乙 烯 聚氟乙烯 陶瓷 石英
压电常数 d31 (C/N) 20 1 171 2
热电常数 Pn[C/(cm2.K)] 4 1 50
介电常数 Ε（10Hz) 15 8.5
该法使用少。
2. 浸涂或旋涂成膜法
溶剂 涂层材料 一定浓度溶液 ITO电极 .. . ..
.
单层膜
溶剂挥发
一定浓度溶液
可制多层器件的膜
需要电致发光材料溶解在适当的溶剂中,限制了应用。 3、原位聚合法
在电极表面直接进行聚合反应而成膜。可利用 电化学反应、光化学方法引发聚合。 适用于溶解性很差的高分子电致发光材料,可制得非常 薄的膜。
苊简介及
苊简介及萘酰亚胺类荧光增白剂的主要品种介绍煤焦油是煤经过炼焦加工后得到的一种重要的基础化工原料。
它是以芳烃为主，成分非常复杂，含有多种有机物的混合物。
已经鉴定出来的芳香族化合物超过四百余种，其中含量较高，比较容易分离的有十余种。
这些有机物是制造许多染料、农药、医药等有机化工产品最起始的原料，苊就是煤焦油中的一种有机物，它是煤焦油洗油馏分中的一个含量较高的组分，平均含量为1.2％～1.8％（重量）。
苊的英文名称为：acenaphthene ，苊的其他名称还有萘并乙烷、萘嵌戊烷、萘乙环、戊烷，CAS登录号为[82-32-9]。
分子式为C12H10。
苊的用途十分广泛，将苊氧化后可制得1，8-萘二甲酸酐（简称1，8-萘酐）和二氧化苊（又名苊醌）；将苊催化脱氢后可制得苊烯；将苊硝化后可制得硝基苊等。
苊自身并不具有光学的或生理的活性及其他一些特殊的功能[1]。
但它的衍生物，即苊氧化后得到的1,8-萘酐再经亚胺化后制得的1，8-萘酰亚胺是一个荧光发色团，吸收紫外线后可发出弱的蓝紫色荧光，引入取代基团后，尤其是在它的4-位或4－，5－位上引入给电子性的取代基团后，则荧光就非常强烈，利用它的这一性质，人们开发出许多以它为母体的荧光增白剂[2]；并将其单独列为一类化学结构类型，称为萘酰亚胺类型，它也是荧光增白剂大家族中的一支重要的成员。
1 萘酰亚胺类荧光增白剂的主要品种相对于其他一些发展较快的化学结构类型的荧光增白剂，如双三嗪氨基二苯乙烯类型、双苯并噁唑类型、二苯乙烯基苯类型而言，从焦油苊中制取萘酰亚胺类型荧光增白剂虽起步较早，20世纪30年代德国BASF公司就开发出萘酰亚胺类衍生物作为荧光增白剂，但以后的整体研究工作进展不快，开发出的新品种也不多，直到上个世纪五十年代，日本三井公司才又开发出几个新的品种[3]。
在我国，该类型荧光增白剂至今还没有大规模工业化生产，只有华东理工大学，大连理工大学，安徽理工大学，煤科总院合肥所等一些大专院校和科研院所从事过试验室的试制和研究，国内轻纺工业需要的一些品种，如用于腈纶增白用的阳离子型萘酰亚胺类型荧光增白剂还是要从国外进口2 合成工艺几个经典的代表品种的合成，详细介绍他们的合成工艺。
超分子化学分子间相互作用
作用的方法是以分子堆积方向为轴转动一个分子 Ⅳ随着转动角度的增加分子二聚体最低激发态的能级劈裂逐渐减小如图2所示 第二激发态可以跃迁回到第一激发态 极大地促进了聚集体中基态与激发态之间的偶极耦合 有利于发光效率的提高吸收光谱较单分子有弱的红移当旋转角度为90°时 能级劈裂会消失 聚集体的发光性质将会与单分子相似 如图3所示最近我们在实验方面观察到了这类交叉结构聚集体命名为X-聚集的光学性质
分子堆积模式与发光效率的关系
通常 发光分子在溶液中的发光效率较高但是在聚集体晶体或薄膜中发光效率却大大降低这是由于绝大多数有机π-共轭分子在聚集体中沿分子长轴方向平行堆积这种分子平行堆积模式使得相邻分子偶极一般沿分子长轴方向与偶极之间有强烈的相互作用光物理称之为H-聚集 这种偶极间相互作用使得聚集体中的分子能级发生劈裂劈裂后较稳定的激发态能级为光学上禁阻的跃迁能级当分子吸收能量到达激发态后 很快弛豫到最低激发态而最低激发态又不能跃迁回基态而发光跃迁禁阻所以这种堆积结构往往会导致固态发光效率降低
调控分子堆积模式提高固态发光效率的研究
增大分子间距离实现高效率发光 增大分子间的距离可以有效地减弱相邻激子偶极的相互作用具体的方法：1在发色团上引入较大的取代基团；2 采用扭曲的发光分子结构 实际上这种方法类似于将发光分子分散在母体材料中减弱相邻分子间激子偶极相互作用 由图4 A和B可见 2B2N-DSB虽然在晶体中相邻的两个分子仍然是沿长轴平行堆积的 但是这两个分子长轴间的距离很大 为a = 0.83 nm远远大于14-二苯乙烯苯trans-DSB晶体中两个分子长轴间的距离根据晶胞参数计算: 介于0.38～0.48 nm；2B2N-DSB旋涂薄膜的光致发光效率为73%
第二章精细化学品——染料
③不能与碱性染料、阳离子助剂同浴使用，否则易生成↓， 洗涤和耐晒牢度不够，对还原剂敏感。
直接染料和纤维的作用力： 范德华力----分子之间的非极性力作用，大小取决于分子 的结构和形态，并与它的接触面积有关。
氢键----极性力作用。
直接染料应具备的条件：
CH3 SO3H
NaClO O2N
CH HC SO3H HO3S
NO2
Fe
H2N
CH HC
NH2
SO3H HO3S
重氮组分
染料合成过程：
H2N
CH HC
NaNO2 NH2
+2N
CH HC
N+2
HCl
SO3H HO3S
SO3H HO3S
OH
HO
NN
CH HC
NN
OH
SO3H HO3S
NaOH C2H5Cl
有一些基团如-NH2 、-OH及其取代基等，可以使发色 体颜色加深，这些基团叫助色团。
但不是所有的有机化合物含有发色团后都有颜色，这些发色 团必须连在具有一些特殊构造的碳氢化合物上才能发出颜色。 这些碳氢化合物大多数属芳香烃类。
NN
偶氮苯（橙）
C S
硫代二苯甲酮（蓝）
具有深色作用的助色团（第一类取代基）： -OH，-OR，-NH2，-NHR，-NR2，-Cl，-Br，-I等
Cl-
c、恶嗪染料：以氧氮蒽结构为基础，主要是蓝色、紫色。
N
(C2H5)2N
+
O
ZnCl3-
N(C2H5)2
碱性翠蓝GB (C.I.碱性蓝3)
d、噻嗪染料：以硫氮蒽结构为基础，品种不多，主要是蓝色、 绿色碱性染料。
高分子化学答案(第五版) 潘祖仁版
第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。
答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。
在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以X表示。
n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。
答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。
选择其常用分子量，计算聚合度。
聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n涤纶-[-OCH2CH2O•OCC6H4CO-]n尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH•CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子量/万DP=n 特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)足够的聚合度，才能达到一定强度，弱极性要求较高聚合度。
光引发剂裂解性自由基光引发剂第一讲
目前产业化的只有自由基光引发剂和阳离子光 引发剂，而在我国目前主要还是应用自由基光 引发剂，阳离子光引发剂还未高度产业化。所 以我们主要研究自由基光引发剂。
3. 自由基光引发剂
自由基光引发剂按结构特点，可以分为
羰基化合物 染料类、 金属有机类、 含卤化合物、 偶氮化合物 过氧化合物类。
报告人 郭文萍 2012年10月
目录
1. 光引发剂的概念 2. 光引发剂的种类 3. 自由基光引发剂 4.裂解型自由基光引发剂
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1. 光引发剂的概念
光引发剂是紫外光固化体系的重要组分，它是 紫外光固化体系能否迅速由液态转变为固态,快 速交联反应固化的关键。
特点：在紫外光区（200-420nm）有一定吸光能力，在 直接或间接吸收光能后，从基态跃迁到活泼的激发态， 及至激发三线态，经历单分子或双分子化学作用后，产 生能够引发低聚物和单体聚合的活性碎片（活性体）， 如自由基、阳离子、阴离子或离子自由基。
优点：光反应较快，很少受配方中其他组份的影响，适合于那些猝灭性 很强的单体的光引发聚合，例如苯乙烯。合成容易，成本低廉。
缺点：热稳定性差，易发生暗聚合，易黄变。
苯偶姻类光引发剂在早期主流的不饱和-苯乙烯固化体系中曾占据重要 的地位，然而，后来发展的α-羟烷酮苯酮（如1173）比苯偶姻具有 更高的热稳定性和引发活性，苯偶姻类化合物作为常规光引发剂的 低成本优势也渐渐失去。
苯偶姻及其衍生物
苯偶姻俗称安息香，它及 其衍生物经初级光化学 反应分裂成自由基。其 光解过程涉及与羰基相 邻的碳-碳σ键分裂。以 苯偶姻为例：
苯偶姻乙醚或丁醚的光反 应机制与苯偶姻均相同。