Lav et skema for polykondensation af aminocapronsyre. Forbindelser med høj molekylvægt

Opgave 433
Hvilke forbindelser kaldes aminer? Lav et skema for polykondensation af adipinsyre og hexamethylendiamin. Navngiv den resulterende polymer.
Løsning:
Aminami kulbrintederivater kaldes dannet ved at erstatte de sidste brintatomer med grupper -NH 2, -NHR eller -NR" :

Afhængigt af antallet af hydrogenatomer ved nitrogenatomet substitueret med radikaler ( R ), kaldes aminer primære, sekundære eller tertiære.

Gruppe -NH 2 , som er en del af primære aminer, kaldes en aminogruppe. Gruppe af atomer >NH i sekundære aminer kaldes det imino gruppe.

Polykondenseringsskema adipinsyre Og hexamethylendiamin:

Anid (nylon) er et polykondensationsprodukt af adipinsyre og hexamethylendiamin.

Opgave 442
Hvilke forbindelser kaldes aminosyrer? Skriv formlen for den enkleste aminosyre. Lav et skema for polykondensation af aminocapronsyre. Hvad er navnet på den resulterende polymer?
Løsning:
Aminosyrer forbindelser kaldes forbindelser, hvis molekyle samtidig indeholder amin(-NH2) og carboxylgrupper(-COOH). Deres enkleste repræsentant er aminoeddikesyre (glycin): NH2-CH2-COOH.

Skema for polykondensation af aminocapronsyre:

Polykondensationsproduktet af aminocapronsyre kaldes nylon (perlon). Fra nylon Der opnås fibre, der er overlegne i styrke i forhold til naturlige fibre. Disse fibre bruges til fremstilling af tøj, bil- og flydæksnore, til fremstilling af holdbare og rådbestandige fiskenet og -redskaber, rebprodukter mv.

Dette er et krystallinsk stof med Tm = 68,5 – 690 C. Det er meget opløseligt i vand, alkohol, æter og andre organiske opløsningsmidler. Vandige opløsninger af syrer forårsager hydrolyse til ε-ami-

nocapronsyre. Når det opvarmes til 230 - 2600 C i nærvær af små mængder vand, alkohol, aminer, organiske syrer, polymeriserer det til en polyamidharpiks.

ly. Det er et produkt af storstilet produktion.

ω-Dodecalactam (laurin lactam) opnås ved flertrins syntese fra 1,3-butadien.

3CH2

Laurinlactam er et krystallinsk stof med smeltepunkt = 153 – 1540 C, meget opløseligt i alkohol, benzen, acetone, dårligt opløseligt i vand. Når det opvarmes, polymeriserer det til polyamid, men

polymerisation forløber dårligere end for e-caprolactam. (Laurinsyre eller dodecansyre - CH3 (CH2)10 COOH.)

4.2. Metoder til fremstilling af polyamider Polyamider klassificeres normalt som polykondensationspolymerer, dvs. polymerer ifølge

som følge af polykondensationsreaktioner. En sådan tilskrivning er ikke særlig korrekt,

da polymerer af denne type kan opnås både ved polykondensation og polymer-

dannelse af monomerer. Polyamider opnås fra ω-aminocarboxylsyrer ved polykondensation

(eller deres estere), såvel som fra dicarboxylsyrer (eller deres estere) og diaminer. De vigtigste polymerisationsmetoder er hydrolytisk og katalytisk polymerisation af laktat

mov ω-aminosyrer. Valget af metode bestemmes af råvarebasens muligheder og krav -

til egenskaberne af det tilsvarende polyamid.

I industrien fremstilles polyamider på fire hovedmåder:

Heteropolykondensation af dicarboxylsyrer eller deres estere med organisk diami-

n HOOCRCOOH + n H2NR"NH2

NH2O

- heteropolykondensation af dicarboxylsyrechlorider med organisk di-

- homopolykondensationω-aminocarboxylsyrer (aminosyrer) eller deres estere;

										NH2O

- polymerisation af aminosyrelactamer.

katalysator

n(CH2)n

HN(CH2)nCO

4.3. Mærkning af polyamider Mærkningssystemet for polyamid er baseret på deres fremstillingsmetode og kemikalie

struktur. En række polyamider, især aromatiske, har deres egne navne,

leveret af produktionsvirksomheder.

For alifatiske polyamider, efter ordet "polyamid" ("nylon" i udenlandsk litteratur)

runde) efterfølges af et eller to tal adskilt af et komma (eller punktum). Hvis polyamidet er syntetiseret fra én monomer (aminosyre eller lactam), angives et nummer,

svarende til antallet af kulstofatomer i monomeren. For eksempel polyamid opnået fra

e-caprolactam eller fra e-aminocapronsyre, betegnet som "polyamid 6"; polymer fra aminoenanthic syre - "polyamid 7", polymer fra aminoundecansyre -

"Polyamid 11". I teknisk litteratur er ordet "polyamid" ofte erstattet af forkortelsen "PA" eller bogstavet "P". Så er ovenstående betegnelser repræsenteret som "PA-6", "PA-11", "P-7". Sammensætningen af to tal adskilt af et komma indikerer, at polyamidet opnås ved polykondensation af en diamin med en dicarboxylsyre eller dens derivater.

Tallet (cifferet) før decimaltegnet viser antallet af kulstofatomer i diaminen; tallet (cifferet) efter decimaltegnet er antallet af kulstofatomer i syren eller dens derivater. For eksempel opnås "Polyamid 6,6" fra hexamethylendiamin og adipinsyre; "Polyamid 6.10" -

fra hexamethylendiamin og sebacinsyre. Det skal bemærkes, at kommaet (eller punktum)

at adskille to tal kan mangle. Således State Standard 10539 – 87

det er foreskrevet at betegne polyamidet opnået fra hexamethylendiamin og sebacinsyre i poly, ka kmida "Polyamid opnået 610". fra alifatiske aminer og aromatiske syrer er det lineære strukturelement betegnet med et tal, der angiver antallet af kulstofatomer i mol.

cule, og syreforbindelsen er angivet med begyndelsesbogstavet i deres navne. For eksempel polyamid,

fremstillet af hexamethylendiamin og terephthalsyre, betegnet som "Polyamid

Navnene på polyamidcopolymerer er sammensat af navnene på individuelle polymerer, der angiver

den procentvise sammensætning er angivet i parentes (i litteraturen bruges en bindestreg i stedet for parentes). Det polyamid, som der er mere af i copolymeren, er angivet først. For eksempel navnet

Ordene "Polyamid 6.10/6.6 (65:35)" eller "Polyamid 6.10/6.6 - 65/35" betyder, at copolymeren er co-

Fremstillet af 65% polyamid 6.10 og 35% polyamid 6.6. I nogle tilfælde bruges forenklet notation. For eksempel betyder notationen P-AK-93/7, at copolymeren er fremstillet af 93% AG-salt og 7% ω-caprolactam (her betegner "A" AG-salt, "K" - caprolactam).

Ud over disse betegnelser, der er standardiseret i Rusland, kan der i den tekniske litteratur og referencelitteraturen være egennavne på individuelle typer og mærker introduceret af virksomheder.

lyamider. For eksempel "Technamid", "Zytel-1147" og andre.

4.4. Fremstilling af alifatiske polyamider Af de mange polyamider, der er syntetiseret til dato, er den største praktisk talt

Af interesse er:

Polyamid 6 (poly-ε-caproamid, polycaproamid, nylon, nylonharpiks, nylon-6,

caprolon B, caprolit),

Polyamid 12 (poly-ω-dodecanamid),

Polyamid 6,6 (polyhexamethylenadipamid, anid, nylon 6,6),

Polyamid 6,8 (polyhexamethylensuberinamid),

Polyamid 6,10 (polyhexamethylen-sebacinamid),

Polyamiderne 6 og 12 fremstilles teknisk ved polymerisation af de tilsvarende lactamer. Os-

tal polyamider dannes ved polykondensation af hexamethylendiamin og dibasiske syrer

4.4.1. Ved polymerisation af lactamer producerer denne metode hovedsageligt polyamid 6 og polyamid 12.

4.4.1.1. Polyamid 6

Polyamid 6 eller polycaproamid opnås ved polymerisation af ε-caprolactam i processen

tilstedeværelsen af hydrolytiske midler eller katalysatorer, der fremmer åbningen af lactam-cyklussen. Polymerisationsprocessen under påvirkning af vand kaldes hydrolytisk polymerisation.

tion. Katalytisk (anionisk eller kationisk) polymerisation af e-caprolactam sker i nærværelse af alkaliske eller sure katalysatorer. Hovedmængden af PA-6 opnås ved hydrolytisk polymerisation af caprolactam.

Hydrolytisk polymerisation af e-caprolactam fortsætter under påvirkning af vand, opløst

syrer, salte eller andre forbindelser, der forårsager hydrolyse af lactamcyklussen. Uddannelse

Syntesen af polyamid sker i to trin. Processens kemi kan repræsenteres af diagrammet:

H2N(CH2)5COOH

HN(CH2)5CO

Det første trin i processen - hydrolyse af caprolactam til aminocapronsyre - er det langsomste trin i processen, hvilket begrænser dens samlede hastighed. Derfor i produktion

I industrien udføres polymerisation af caprolactam i nærvær af katalysatorer. Disse er oftest selve aminocapronsyren eller et salt af AG (hexamethylenadipat, adi-

pininsyre og hexamethylendiamin - HOOC(CH2)4 COOH · H2 N(CH2)6 NH2), hvori reagenserne er i strengt ækvimolekylære forhold.

Makromolekylet af det resulterende polyamid indeholder frie terminale carboxyl- og aminogrupper, hvorfor det er tilbøjeligt til destruktive reaktioner og yderligere polykondensation.

tioner, når de opvarmes under forarbejdning. For at opnå et mere stabilt produkt kan disse grupper blokeres ved at indføre monofunktionelle stoffer - alkoholer, syrer eller aminer - i reaktionsmassen. Sådanne forbindelser, kaldet stabilisatorer eller regulatorer,

viskositet, reagere med endegrupper og derved stabilisere polymeren, hvilket begrænser dens evne til at indgå i yderligere reaktioner. Dette giver mulighed for

fremstille en polymer med en given molekylvægt og viskositet ved at ændre mængden af stabilisator

overbelastning Eddikesyre og benzoesyre bruges ofte som stabilisatorer.

Hydrolytisk polymerisation er en reversibel proces, og ligevægtstilstanden afhænger af temperaturen. Når reaktionen udføres i temperaturområdet 230 – 2600 C, vil indholdet af mo-

antal og oligomerer i det resulterende polyamid er 8 – 10 %. Ved sådanne temperaturer er alle reagenser og polyamid i stand til at blive aktivt oxideret af atmosfærisk oxygen. Derfor udføres processen i en inert atmosfære af tørt nitrogen med en høj grad af oprensning.

Polymerisationsprocessen kan udføres i henhold til batch- eller kontinuerlige skemaer ved brug af udstyr af forskelligt design. I fig. Fig. 3 viser et diagram over produktionen af PA 6 ved en kontinuert fremgangsmåde i en reaktor af søjletypen. Den teknologiske proces foldes sammen

kommer fra stadierne af fremstilling af råmaterialer, polymerisation af ε-caprolactam, afkøling af polymeren, dens formaling, vask og tørring.

Fremstilling af råmaterialer består af smeltning af caprolactam ved 90 - 1000 C i et separat apparat

rate 3 under omrøring. I apparat 6 fremstilles en 50% vandig opløsning af salt AG. Prigo-

De brændselsfyldte væsker tilføres kontinuerligt af doseringspumper 1 og 4 gennem filtre 2 og 5

ind i den øvre del af reaktor 7 (en søjle ca. 6 m høj med vandret perforeret

med metalskillevægge, der fremmer turbulens i strømmen af reagenser, når de bevæger sig fra top til bund). Reaktoren opvarmes gennem kappesektioner med dinyl (en eutektisk blanding af diphenyl og diphenylether). Temperaturen i den midterste del af søjlen er omkring 2500 C,

i bunden - op til 2700 C. Trykket i søjlen (1,5 - 2,5 MPa) sikres ved tilførsel af nitrogen og pas-

rammer af det resulterende vand.

Polymerisering begynder umiddelbart efter blanding af komponenterne. Frigivet under reaktionen

tion, og vandet, der indføres med AG-saltet, fordamper. Dens dampe, der stiger langs søjlen, bidrager til turbulisering og blanding af reaktionsmassen og fører caprolactamdampe med sig.

Når den forlader kolonnen, kommer dampblandingen sekventielt ind i tilbagesvalingskondensatorer 8

og 9. I det første kondenseres caprolactam og returneres til kolonnen. kondenseret-

I den anden fjernes vanddamp til rensning. Monomer omdannelse i kolonnen er omkring 90%.








	Caprolactam


til rengøring

Ris. 3. Ordning for fremstilling af polyamid 6 (polycaproamid) ved en kontinuerlig metode:

1, 4 - doseringspumper; 2, 5 - filtre; 3 - caprolactamsmelter; 6 - apparat til opløsning af salt AG; 7 - reaktorsøjle; 8, 9, - køleskabe; 10 - skæremaskine; 11 - vaskemaskine-ekstraktor; 12 - filter; 13 - vakuumtørrer; 14 - roterende vandingstromle.

Den resulterende smeltede polymer presses ud gennem en spalteform til en co-

den nederste del af søjlen i form af et bånd på den kolde overflade af en roterende

fint vand fra vandingstromlen 14, afkøles og ved hjælp af styre- og trækvalser føres det ind i skæremaskinen 10 til formaling.De resulterende polymerkrummer vaskes med varmt vand i en vaskemaskine for at adskille dem fra den resterende monomer og oligomerer.

ekstraktor 11. Indholdet af lavmolekylære forbindelser efter vask er mindre

1,5 %. De vaskede krummer separeres fra vandet på filter 12 og tørres i en vakuumtørrer

13 ved 125 – 1300 C, indtil fugtindholdet ikke overstiger 0,2 %.

Anionisk polymerisationε-caprolactam kan udføres i en opløsning eller smelte af mo-

tal ved temperaturer under polymerens smeltepunkt.

katalysator

n(CH2)5

HN(CH2)5CO

Polymerisation udføres i nærværelse af et katalytisk system bestående af en blanding af

Talizer og aktivator. Alkalimetaller, deres hydroxider,

carbonater, andre forbindelser. Teknikken bruger hovedsageligt natriumsalt ε - capro-

lactam, dannet når natrium reagerer med lactam.



(CH2)5		1/2 H2
(CH2)5		1/2 H2
	N-Na+
	N-Na+

Dette salt reagerer let med lactam og danner et N-acylderivat, som
forbinder til lactamen, hvilket giver anledning til polyamidkæden og forbliver ved dens ende, indtil den er færdig
monomerforbrug.

	(CH2)5		(CH2)5	(CH2)5
		N-Na+
					N-CO-(CH2)5-NH
Aktivatorer (cokatalysatorer) hjælper med at fremskynde reaktionen. I deres egenskab
N-acylderivater af lactam eller forbindelser, der er i stand til at acylere lac-
der under polymerisationsbetingelser (carboxylsyreanhydrider, estere, isocyanater osv.). Under
under påvirkning af et sådant system sker polymerisationen af e-caprolactam uden en induktionsperiode
ved atmosfærisk tryk og slutter ved 140 –
1800 C i 1 – 1,5 time med monomeromdannelse på 97 – 99 %.					Caprolactam
Sådanne "bløde" forhold og hurtig polymerisering

tillade det ikke at blive udført i reaktorer, men i former,
have konfigurationen og dimensionerne for fremtidige produkter.
En anden fordel ved anionisk polymerisation er
muligheden for at opnå polyamider med ensartet fordeling						caprolactam

snoet sfærulitstruktur, uden krympeskaller

vine, porer, revner og andre skavanker.
Metode til anionisk polymerisation af e-caprolactam i
smelte i nærværelse af natriumsalt af e-caprolactam


og aktivator blev kaldt "højhastigheds polymer-
kation", og den resulterende polymer kaldes ka-						I varmeskabet
spildt eller caprolon B. Det bruges også til						caprolite produktion:
				1 - doseringspumpe; 2 - reaktor klargjort
titel "blok polyamid" Opgave af egen				forbrænding af natriumsalt af caprolactam; 3 -
				filter; 4 - smelter; 5 - capro mixer
navnene på poly-ε- opnået ved denne metode				lactam med N-acetylcaprolactam; 6 - op til
				dimensionering pumpe; 7 - mixer; 8 - form
caproamid, forklares ved, at caprolon B, der har samme kemiske struktur som poly-
amid 6 har mærkbart forskellige egenskaber. Det udviser (tabel 5) højere styrke
styrke, hårdhed, varmebestandighed, har mindre vandabsorption mv.						Dette forklares ved
	lidt højere molekylvægt af caprolite, for det andet mere ordnet
ny struktur. Produktionen af caprolon B omfatter (fig. 4)					stadier af forberedelse af råvarer, blanding
tion af komponenter og polymerisation.			På stadiet af råvarefremstilling smelter caprolactam og
grundigt tørret under negativt tryk i en nitrogenatmosfære i en beholder-
ny type med omrører 4.		Halvdelen af denne smelte blandes efter filtrering i en
	med den beregnede mængde natriummetal til fremstilling af natriumsalt
ε-caprolactam, og den anden halvdel blandes i apparat 5 med en cokatalysator (N - ace-

tilcaprolactam). Begge smelter (opløsninger) med en temperatur på 135 - 140 0 C doseres af pumpen -

mi 1 og 6 i de nødvendige proportioner i en højhastighedsblander 7, hvorfra blandingen kommer ind i hældeforme, hvis kapacitet kan nå 0,4 - 0,6 m3. Udfyldte formularer installeres i 1,0 - 1,5 timer i ovne til polymerisering med en gradvis stigning

temperatur fra 140 til 1800 C. Derefter afkøles formene med polymeren langsomt til værelset

temperatur- og polymerstøbegods udvindes fra dem. Ved vask fra monomeren er det nødvendigt -

Der er ingen sandhed her, da dens indhold ikke overstiger 1,5 - 2,5%.

Højhastighedspolymerisation af ε-caprolactam bruges til at fremstille store og tykvæggede eller ikke-standardiserede færdige produkter samt støbegods, hvorfra produkter fremstilles ved mekanisk bearbejdning.

4.4.1.2. Polyamid 12

Polyamid 12 (poly-ω-dodecanamid eller nylon 12) fremstilles industrielt ved hjælp af metoder

hydrolytisk og anionisk polymerisation af ω-dodecalactam.

NH2O

Hydrolytisk polymerisation udføres i nærværelse af vand og syre (adipin,

ortho-fosfor). Teknologien til fremstilling af nylon 12 ved denne metode ligner teknologien til at syntetisere polyamid 6. Egenskaberne af polyamid 12 er vist i tabel 5.

Den anioniske polymerisation af ω-dodecalactam svarer også til den af e-caprolactam.

Ved lavere temperaturer dannes en polymer med en højere molekylvægt, en mere ensartet udviklet sfærulitisk struktur og som følge heraf med øgede fysiske egenskaber.

mekaniske egenskaber.

4.4.2. Ved polykondensation af hexamethylendiamin og dicarboxylsyrer opnås polyamider fra dicarboxylsyrer og diaminer eller fra aminosyrer ved metoden

ligevægtspolykondensation. For at syntetisere en polymer med høj molekylvægt er det nødvendigt at

vi skal opfylde flere hovedbetingelser. En af dem skyldes reversibiliteten af polykondensationsreaktioner. På grund af dette er dannelsen af en polymer med ret høj molekylvægt mulig.

er kun muligt med rettidig og fuldstændig fjernelse af vand, hvilket opnås ved at udføre

proces i vakuum eller med en kontinuerlig strøm af tør inert gas gennem reaktionsmassen.

Derudover skal det tages i betragtning, at efterhånden som reaktionen skrider frem, falder koncentrationerne af reaktanterne og processens hastighed. En typisk teknik til at øge reaktionshastigheden er at øge temperaturen. Men over 3000 C begynder polyamider at nedbrydes mærkbart.

Gå ud. Derfor er det nødvendigt at øge varigheden for at opnå tilstrækkelig konvertering

kontakthastighed af reagenser. Molekylvægten af de resulterende polyamider kan således kontrolleres under deres dannelse af processens varighed.

Ud over temperatur- og tidsfaktorer for at opnå høj molekylvægt

Liamid kræver at sikre streng ækvimolekylæritet af reagenserne. Et overskud af en af dem, selv inden for 1%, fører til dannelsen af polymerkæder, i enderne af hvilke der vil være

identiske funktionelle grupper af det overskydende reagens. Hvis der er et overskud af diamin, vil endegrupperne være NH2-grupper, og hvis der er et overskud af syre, vil endegrupperne være COOH-grupper. Dette vil stoppe kædeudbredelsesreaktionen. Equimolecularity opnås ved at bruge

lykondensering af ikke selve syrerne og diaminerne, men deres sure salte. Fremstillingen af sådanne salte er

er et uafhængigt trin i processerne til polyamidsyntese ved polykondensation. Brugt

Løsningen til polykondensation af salte har en række andre fordele: saltene er ikke-toksiske, let krystallinske

lyser, praktisk talt ikke ændres, i modsætning til diaminer, egenskaber under langtidsopbevaring -

nii, kræver ikke særlige opbevaringsforhold.

Sikring af ækvimolekylæriteten af reagenserne bør teoretisk føre til

dannelsen af en polymer med en uendelig stor molekylvægt. Men i industriel praksis, på grund af det uundgåelige tab af nogle reagenser og forekomsten af bivirkninger, hvor

Selvom funktionelle grupper kan komme ind, varierer molekylvægten af polymerer fra 10.000 til 50.000.

4.4.2.1. Polyamid 6.6

Polyamid 6,6 (polyhexamethylenadipamid, P-66, nylon 6,6, anid) er dannet af poly-

kondensation af hexamethylendiamin og adipinsyre.

HN(CH) NHCO(CH) CO

NH2O

.... .... ..........

... .

. . ... .. . ... .. .... ..

hed... .. .. ...... ..... . ..............

. .. ................................ .

..... ..

...... .

..... ....

kold

Polyamid

Fig.5. Ordning for fremstilling af polyhexamethylendiadiamid (polyamid 6.6):

1 - centrifuge; 2 - apparat til adskillelse af salt fra opløsning; 3 - saltproduktionsapparater; 4 - autoklavreaktor; 5 - køleskab; 6 - kondensatopsamler; 7 - skæremaskine; 8 - tørretumbler; 9 - kølebad

Det første trin i processen er syntesen af adipinsyresalt og hexamethylendiamin

på (AG-salte). En saltopløsning dannes i et opvarmet apparat 3 ved at blande 20% me-

en tanolopløsning af adipinsyre med en 50-60% opløsning af hexamethylendiamin i methanol. I apparat 2, når massen er afkølet, frigives AG-saltet, som er dårligt opløseligt i methanol, fra opløsningen. Dens krystaller separeres fra moderluden i centrifuge 1, tørres og anvendes.

bruges til polykondensering. Salt er et hvidt krystallinsk pulver med smeltepunkt = 190 – 1910 C,

Letopløseligt i vand, stabil ved tør opbevaring og i form af vandige opløsninger.

Synteseprocessen af polyamid 6,6 fra saltet af AG er ikke meget forskellig fra polymerisationsprocessen

tioner af e-caprolactam. Den vigtigste egenskab er den øgede temperatur af polycon-

tætning. Den optimale reaktionshastighed opnås ved 270 – 2800 C. I dette tilfælde fortsætter reaktionen næsten til afslutning, og ved opnåelse af ligevægt dannes en polymer indeholdende mindre end 1 % monomerer og forbindelser med lav molekylvægt. Molekylvægtfordelingen er ret snæver. Årsagen til manglen på signifikant polydispersitet er biprodukter

strukturelle processer, der finder sted under indflydelse af temperatur og lavmolekylære fraktioner. Først og fremmest er højmolekylære fraktioner udsat for ødelæggelse. for bo-

For aktivt at begrænse deres tilstedeværelse i den kommercielle polymer, tilføje -

Der er monofunktionelle forbindelser, der er i stand til at reagere med de terminale grupper af polyamid

Ja. Som i syntesen af polyamid 6, sådanne stabilisatorforbindelser (viskositetsregulatorer)

knogler) kan være eddikesyre, benzoesyre. Disse forbindelser begrænser ikke kun det molekylære

polymerens masse under dens dannelse, men bidrager også til konstanten af viskositeten af dis-

smeltning af polymeren under dens forarbejdning, dvs. ved omsmeltning, hvilket kan forårsage fortsat polykondensering.

Polykondensation udføres i en autoklave under et tryk på 1,5 - 1,9 MPa i en nitrogenatmosfære.

Autoklave 4 er fyldt med AG salt, en tilsætning af eddikesyre (0,1 - 0,2 mol pr. mol salt) og

Apparatet opvarmes gennem jakken med dinil til 2200 C. Derefter, i 1,5 - 2 timer, temperaturen

temperaturen stiger gradvist til 270 - 2800 C. Derefter falder trykket til atmosfærisk tryk og stiger efter en kort eksponering igen. Sådanne trykændringer gentages

forekomme flere gange. Når trykket falder, koger vandet, der dannes under polykondensation

loddemidler og dets dampe blander desuden polymersmelten. Vanddampen, der forlader autoklaven, kondenseres i køleskab 5, opsamles i samling 6 og ledes ud i rensesystemer.

spildevand. Ved afslutningen af processen (6 - 8 timer) fjernes det resterende vand under vakuum,

og polyamidsmelten fra apparatet gennem en matrice ekstruderes i form af et bånd ind i badet 9 med en pro-

4.4.2.2. Polyamider 6.8 og 6.10

Disse polyamider opnås ved polykondensation af hexamethylendiamin og de tilsvarende ki-

slot (suberin og sebacin) ved hjælp af teknologier svarende til produktionsteknologien af

Liamid 6.6.

Syrer og diamin omsættes i form af deres salte.

Af disse polyamider er kun polyamid 610 af praktisk interesse indtil videre;

da produktionen af suberinsyre er begrænset af dens kompleksitet.

Egenskaberne for polyamiderne 6.8 og 6.10 er angivet i tabel 5.

Blandede polyamider fremstilles på lignende måde, når forskellige komponenter indføres i polykondensationen, for eksempel salte af AG og caprolactam, salte af AG, SG og caprolactam.

4.4.3. Polykondensation af diaminer og dicarboxylsyrechlorider

Denne metode er ikke meget brugt i industrien til alifatiske polyamider på grund af de øgede omkostninger ved carboxylsyrechlorider. Alligevel,

det er den eneste til syntese af de fleste aromatiske polyamider, især phenylon og Kevlar.

4.5. Egenskaber og anvendelse af alifatiske polyamider Alifatiske polyamider er solide hornlignende produkter fra hvid til lys cre-

lysfarvet, smeltende i et snævert temperaturområde (tabel 5). Smalle intervaller

smeltepunktsændringer indikerer lav polydispersitet og høj koncentration

rationer i krystallinsk fase polymerer. Dens indhold kan nå op på 60 – 80 % og afhænger

sigte på strukturen af makromolekyler. Almindelige alifatiske forbindelser har den højeste krystallinitet.

kemiske homopolyamider, hvis karakteristiske træk er deres indhold i makro-

et molekyle af radikaler af kun én syre og én diamin. Disse er for eksempel polyamid 6,

polyamid 6,6, polyamid 6,10. Graden af krystallinitet af materialet i produkter er påvirket af forholdene

Via dens forarbejdning, varmebehandlingstilstand, fugtindhold og specielle tilsætningsstoffer. Ste-

Krystalliniteten af blandede (opnået fra to eller flere monomerer) polyamider er mindre. De er mindre holdbare, men har øget elasticitet og er gennemsigtige.

De høje smeltetemperaturer af polyamider forklares af stærke hydrogenbindinger mellem makromolekyler. Antallet af disse bindinger afhænger direkte af antallet af amidgrupper i makromolekylet og er derfor omvendt relateret til antallet af methylengrupper. Hydrogenbindinger bestemmer i høj grad alle andre egenskaber. Fra-

her: forholdet mellem methylen- og amidgrupper påvirker både opløselighed og vandbestandighed

knogle og fysisk-mekaniske og andre indikatorer.

5.3. POLYKODENSATION

Polykondensation er reaktionen af dannelsen af makromolekyler, når monomerer kombineres med hinanden, ledsaget af eliminering af simple stoffer - vand, alkohol, ammoniak, hydrogenchlorid osv. Under polykondensation forekommer en række kinetisk ikke-relaterede bimolekylære reaktioner. Funktioner ved polykondensationsreaktionen:

1) grundstofsammensætningen af polymerenheden afviger fra sammensætningen af den oprindelige monomer;
2) monomerenheder i et polymermolekyle er forbundet med hinanden ved en kovalent eller semipolær binding;
3) som et resultat af reaktionen dannes polymerkæder af forskellig længde, dvs. produktet er polydisperst;
4) polykondensering er en trinvis proces.

Tabel 5.4. Typer af forbindelser dannet under polykondensation, afhængigt af arten af de funktionelle grupper

Første funktionelle gruppe(r)	Anden funktionel gruppe (b)	Udgangsmateriale	Type af dannet forbindelse
-H	H-	Kulbrinte	Polycarbonhydrid
-H	Cl-	Halogenderivat	Samme
-Br	Br-	Dihalogenderivat	"
-HAN	MEN-	Polyvalent alkohol	Polyester
-Åh	HOOC-	Hydroxysyre	Polyester
-Åh	ROOC-	Hydroxysyreester	Samme
-NH 2	NEJ-	Aminosyre	Polyamid
-NH 2	ROOC-	Aminosyreester	Samme
-NH 2	СlОC-	Aminosyrechlorid	"

Både homogene og uens molekyler kan deltage i polykondensationsprocessen. Generelt er disse reaktioner afbildet af følgende diagrammer:

x a-A-b → a-(A) x-b + ( x- 1)ab;
x a-a-a + x b-B-b → a-(A-B)-b + 2( x- 1)ab,

hvor a og b er funktionelle grupper.

Egenskaberne af produktet dannet under polykondensation er bestemt af funktionaliteten af monomeren, dvs. antal reaktive funktionelle grupper. Polykondensationsreaktionen kan bruges til at syntetisere forskellige klasser af både carbonkæde- og heterokædepolymerer.

Ved polykondensering af bifunktionelle forbindelser dannes lineære polymerer (tabel 5.4). Hvis monomerfunktionaliteten er større end to, dannes der forgrenede og tredimensionelle polymerer. Antallet af funktionelle grupper i makromolekylet stiger, efterhånden som reaktionen bliver dybere. Til syntesen af fiberdannende polymerer er bifunktionelle forbindelser af størst interesse.

Afhængigt af arten af de funktionelle grupper og strukturen af den resulterende polymer kan forskellige klasser af kemiske reaktioner repræsenteres i polykondensationsreaktionen: polyesterificering, polyanhydridisering, polyamidering osv. I tabel 5.5 giver eksempler på forskellige typer forbindelser dannet under polykondensation.

Interaktionen mellem de funktionelle grupper af monomeren kan føre til dannelsen af en polymer eller lavmolekylære produkter med en cyklisk struktur. For eksempel y-aminosmørsyre

Tabel 5.5. Funktionelle grupper og typer af forbindelser dannet under polykondensation

Tabel 5.5. (fortsættelse)

Tabel 5.5. (Slutning)

syren er ude af stand til polykondensation på grund af dannelsen af en stabil fem-leddet cyklus - lactam:

Imidlertid danner ζ-aminoenanthic syre en lineær polymer som et resultat af dehydrering:

Forøgelse af afstanden mellem funktionelle grupper øger sandsynligheden for dannelse af makromolekyler. Ringslutning som reaktionens hovedretning forekommer kun i de tilfælde, hvor der skal dannes fem- og seksleddede lavspændingscyklusser.

Spørgsmål. Glycin (aminoeddikesyre) er ude af stand til at kondensere under normale forhold. Forklar den sandsynlige årsag til dette fænomen.

Svar. Når to glycinmolekyler interagerer, opnås en afslappet seksleddet diketipiperazinring ifølge skemaet

I dette tilfælde dannes der ikke en polymer under normale synteseforhold.

Afhængigt af strukturen af udgangsstofferne og fremgangsmåden til at udføre reaktionen er to varianter af polykondensationsprocesser mulige: ligevægts- og ikke-ligevægtspolykondensation.

Ligevægtspolykondensation er en polymersynteseproces karakteriseret ved lave hastighedskonstanter og en reversibel karakter af transformationer. Polykondensation er en flertrinsproces, hvor hvert trin er en elementær reaktion af interaktionen mellem funktionelle grupper. Som et postulat er det generelt accepteret, at reaktiviteten af terminale funktionelle grupper ikke ændres med væksten af polymerkæden. Processen med ligevægtspolykondensation er et komplekst system af udvekslings-, syntese- og destruktionsreaktioner, som kaldes polykondensationsligevægt. Generelt kan polykondensationsreaktioner repræsenteres som reaktioner af funktionelle grupper, for eksempel:

~COOH + HO~ ~COO~ + H2O.

I overensstemmelse hermed udtrykkes ligevægtskonstanten som følger:

K n p =

Betyder TIL P p er konstant på alle stadier af polykondensationen, dvs. afhænger ikke af polymerisationsgraden. Således til syntesen af polyethylenterephthalat ved 280°C TIL P p = 4,9, og polyhexamethylenadipamid ved 260°C TIL P p = 305.

Faktorer, der påvirker molekylvægten og polydispersiteten af polykondensationspolymerer. Den samlede hastighed af polykondensationsprocessen kan estimeres ved at bestemme antallet af funktionelle grupper i prøver taget fra reaktionsblandingen med forskellige tidsintervaller. Resultatet er udtrykt ved graden af færdiggørelse af reaktionen x m, der er defineret som andelen af funktionelle grupper, der har reageret på prøveudtagningstidspunktet.

Hvis N 0 er det indledende antal funktionelle grupper af én type, a Nt- antal grupper, der ikke reagerede på prøveudtagningstidspunktet t, At

Opgave. Beregn graden af færdiggørelse af polykondensationsreaktionerne for 8-aminocapronsyre, hvis det oprindelige indhold af carboxylgrupper var N 0 = 8,5 10 -3 ækv./g, og den endelige - Nt= 2,4 · 10-4 ækv./g.

Løsning. Reaktionsskemaet er som følger:

Ved hjælp af formel (5.56) finder vi det x m = 0,971.

For at opnå polymerer med maksimal molekylvægt tages monomerer i strengt ækvivalente mængder. Hver funktionel gruppe af et udgangsstof kan reagere med en funktionel gruppe af et andet udgangsstof under polykondensation.

Syntesereaktionen af polyamider eller polyestere katalyseres dog sædvanligvis af H+. Processen med protonering af den reagerende carboxylgruppe kan udføres på grund af den anden NOOC-gruppe. Derfor kan reaktionshastigheden mellem en diamin og en disyre eller en diol og en disyre henholdsvis beskrives som

-dC/dt = K n;
-dC/dt = K n[COOH][COOH][OH].

Antages ækvivalensen af de reagerende funktionelle grupper og tages i betragtning, at = [OH] = [HOOC] = MED, vi har

Hvor MED- koncentration af funktionelle grupper; K p- reaktionshastighedskonstant.

Efter integration kl t= 0 og MED = MED 0 vi har

Opgave. Beregn hastighedskonstanten for polykondensationsreaktionen af sebacinsyre ( M 0 = 202) og 2,5-toluendiamin ( M 0 = 122), hvis koncentrationen af carboxylgrupper efter 40 minutters reaktion ved 260°C var Nt= 1,7 · 10-4 ækv./g.

Løsning. Reaktionsskemaet er som følger:

n HOOS(CH 2) 6 COOH+ n H2NC6H3(CH3)NH2HO n H+2( n- 1)H2O.

Vi beregner den indledende koncentration af carboxylgrupper i den indledende blanding under hensyntagen til, at 2 mol monomerer deltager i reaktionen:

MED 0 = 2/(202 + 122) = 0,61 · 10-3 ækv./g.

Ved hjælp af formlen (5.58) bestemmer vi reaktionshastighedskonstanten:

I betragtning af, at der ikke fjernes noget væsentligt systemvolumen, når vand fjernes [dvs. det kan vi antage Med t = C 0 (1 - x m)], har vi

Opgave. Bestem hastighedskonstanten for polykondensationsreaktionen af adipinsyre og ethylenglycol K p og find ud af, om det ændrer sig med stigende størrelse af molekylerne i de reagerende stoffer, hvis stofferne tages i ækvivalent

Ris. 5.7. Afhængighed (1 - x m) -2 fra polykondensationens varighed t

mængder og følgende værdier for graden af færdiggørelse af reaktionen blev opnået med bestemte tidsintervaller:

t, min	20	40	60	120	180
x m	0,90	0,95	0,96	0,98	0,99

Løsning. Ifølge ligning (5.59), hvis K pændres ikke med ændringer i størrelsen af de reagerende molekyler, så er afhængigheden 1/(1 - x m) 2 = f(t) skal være lineær. Vi bygger en afhængighedsgraf (fig. 5.7), efter at vi tidligere har beregnet værdierne 1/(1 - x m) 2:

100; 400; 625; 2500; 1000.

En lineær afhængighed (se fig. 5.7) observeres kun ved lave grader af reaktionsafslutning. Reaktionsskemaet er som følger:

Ved hjælp af ligning (5.59) beregner vi K p Til t= 40 min:

= 5,4 · 10 4 .

Den samlede hastighed af polykondensationsprocessen kan beskrives ved ligningen

Hvor K p- hastighedskonstant for polykondensationsreaktionen; x m er andelen af funktionelle grupper af monomeren, der reagerede i løbet af tiden t; -en- mængden af lavmolekylært produkt dannet over tid t; TIL P p er polykondensationsligevægtskonstanten.

For at polykondensationsreaktionen skal rettes mod dannelsen af en polymer, skal mængden af lavmolekylært produkt til stede i reaktionsblandingen være mindre

Opgave. Bestem polykondensationsligevægtskonstanten "polykondensation - hydrolyse", hvis under polykondensationen af benzidin og suberic syre i 30 minutter var andelen af carboxylgrupper, der kom ind i reaktionen, 0,84; vandindholdet i systemet er 0,1 · 10 -3 mol/g; K n = 400; V= 1,3 · 10-2 mol/(g · min).

Løsning. Reaktionsskemaet er som følger:

n H2N(C6H4)2NH2+ n HOOC(CH 2) 6 COOH H n OH+ n H2O.

K n p =

= 3,3 · 10-3.

Den gennemsnitlige polymerisationsgrad af polykondensationsproduktet afhænger af indholdet af reaktionsproduktet med lav molekylvægt, der ændrer sig i overensstemmelse med polykondensationsligevægtsligningen, svarende til (6.49). Men

Hvor p a- molfraktion af lavmolekylært produkt frigivet under polykondensation.

Opgave. Bestem den maksimalt tilladte restmængde af ethylenglycol dg i % (vægt) under polykondensationsreaktionen af diethylenglycolterephthalat i processen med at fremstille en polymer med en molekylvægt på 20000, hvis TIL P p = 4,9.

Løsning. Reaktionsskemaet er som følger:

R p = 20000/192 = 104.

Ved hjælp af formel (5.61) finder vi n a:

p a = TIL n p/ R 2 = 4,9/104 2 = 4,5 10-4 mol/mol,

x= 4,5 · 10-4 · 62 · 100/192 = 0,008 % (vægt).

Opgave. Beregn antalsgennemsnitlige og vægtgennemsnitlige molekylvægte af polymeren opnået ved polykondensationen af 4-amino-2-chlorethylbenzen, hvis fuldførelsesgraden af reaktionen var 99,35 %. Vurder polydispersiteten af reaktionsproduktet.

Løsning. Det er nemt at vise det

Hvor x m er graden af færdiggørelse af reaktionen; M 0 - molekylvægt af monomerenheden.

Reaktionsskemaet er som følger:

Ifølge ligning (1,70)

U = Mw/Mn - 1 = 1,0.

Hvis N 0 er det indledende antal funktionelle grupper af én type, så kan graden af færdiggørelse af polykondensationsreaktionen udtrykkes som følger:

Løsning. Per som følger:

Vi finder x m ifølge ligning (5.64):

x m = 0,0054 · 436 · 30/(2 + 0,0054 · 436 · 30) = 0,971.

For at beregne fraktionssammensætningen af polykondensationsprodukter af lineære bifunktionelle forbindelser kan man bruge Flory-ligningen som en første tilnærmelse

Hvor Wp- massefraktion af polymerfraktion med polymerisationsgrad P n.

I fig. Figur 5.8 viser differentielle MWD-kurver, der karakteriserer polydispersiteten af polykondensationsprodukter ved forskellige grader af reaktionsafslutning x m. Det er indlysende, at når graden af omdannelse af de oprindelige polymerer stiger, stiger graden af polydispersitet.

Men som følge af reaktioner, der bidrager til etablering af polykondensationsligevægt, er MWD i mange tilfælde, selv ved høje konverteringsgrader, karakteriseret ved relativt små værdier U(U

Fig.5.8. Differential-MMD-kurver beregnet ved hjælp af Flory-ligningen (5.60) for forskellige færdiggørelsesgrader X m af polykondensationsreaktionen (tal på kurverne)

Løsning. Reaktionsskemaet for syntesen af denne polymer er som følger:

Ved hjælp af ligning (5.65) beregner vi Wp:

EN) Wp= 40 · 0,9 40-1 (1 - 0,9) 2 = 0,065;
b) Wp= 40 · 0,99 40-1 (1 - 0,99) 2 = 0,0034.

Når reaktionen bliver dybere, falder indholdet af fraktioner med en molekylvægt på 9000 således.

Når indholdet af én type funktionel gruppe i reaktionsblandingen stiger, falder polymerens molekylvægt (fig. 5.9).

Indflydelsen af et overskud af en type funktionel gruppe i reaktionsmediet kan vurderes ved hjælp af Korshaks ikke-ækvivalensregel. Ifølge denne regel,

Hvor n' er antallet af mol af en bifunktionel forbindelse; T' er antallet af mol af en monofunktionel forbindelse.

Polykondensationsprocesser kan udføres i en smelte (hvis monomererne og polymeren er tilstrækkelig stabile ved polymerens smeltetemperatur), i opløsning, i den faste fase, såvel som ved grænsefladen mellem to faser (ublandbare væsker, væske - solid osv.). Under betingelser med højt vakuum, der sikrer fjernelse af reaktionsprodukter med lav molekylvægt, ved temperaturer under eller over T pl du kan udføre præ-polykondensationsreaktionen (henholdsvis i fast eller flydende fase).

Eksempler på problemløsning

Der er to hovedmetoder til at opnå forbindelser med høj molekylvægt: polymerisation Og polykondensering

Polymerisation- reaktion af sammenføjning af monomermolekyler, der opstår på grund af brydning af flere bindinger.

Polymerisation kan repræsenteres ved et generelt diagram:

hvor R er en substituent, for eksempel R = H, – CH 3, Cl, C 6 H 5, etc.

n – polymerisationsgrad.

Polymerisering af alkadiener med konjugerede dobbeltbindinger (1,3 alkadiener) sker på grund af åbningen af dobbeltbindinger i position 1,4 eller 1,2, for eksempel:

De mest værdifulde polymerer (gummi) opnås ved stereoregulær polymerisation i 1,4-stillingen i nærvær af Ziegler-Natta-katalysatorer:

For at forbedre egenskaberne af gummi udføres polymerisation af 1,3-butadien og isopren sammen med styren, acrylonitril og isobutylen. Sådanne reaktioner kaldes copolymerisationer. For eksempel,

hvor R = – (butadien – styrengummi),

R = -C º N (butadien – nitrilgummi).

Polykondensation er reaktionen af dannelsen af makromolekyler fra di- eller polyfunktionelle forbindelser, ledsaget af eliminering af lavmolekylære produkter (vand, ammoniak, hydrogenchlorid osv.).

Polykondensation, hvor kun én monomer er involveret, kaldes homopolykondensation. For eksempel,

nHO – (CH 2) 6 – COOH (n-1)H 2 O + H – [–O – (CH 2) 6 – CO –]n – OH

7-hydroxyheptan polymer

syre (monomer)

Som et resultat af homopolykondensation af 6-aminohexansyre

(e-aminocapronsyre) opnås polymeren capron.

Polykondensation, der involverer to monomerer, der indeholder forskellige funktionelle grupper, kaldes heteropolykondensation. For eksempel fører polykondensation mellem dibasiske syrer og divalente alkoholer til produktion af polyestere:

nHOOC – R – COOH + nHO – R¢– OH [– OC – R – COOR¢– O –]n + (2n-1) H 2 O

Som et resultat af heteropolykondensation af adipinsyre og hexamethylendiamin opnås polyamid (nylon)

Eksempel 1.

Hvor mange strukturelle enheder (n) er inkluderet i et polyvinylchlorid-makromolekyle med en molekylvægt på 350.000?

Mm polymer = 350.000

Bestem antallet af strukturelle led – (n).

1. Reaktionsskema:

2. Find molekylmassen af den elementære enhed

tilføjelsen af atommasserne af de elementer, der er inkluderet i dens sammensætning - 62,5.

3. Find (n). Divider molekylvægten af den elementære enhed: 3500: 62,5 = 5600

Svar: n = 5600

Eksempel 2.

Skriv et skema for dannelsen af isobutendimer og trimer under virkningen af svovlsyre under hensyntagen til mekanismen for denne reaktion (kationisk polymerisation).

En sådan polymerisationsproces blev observeret for første gang af A.M. Butlerov under virkningen af svovlsyre på isobuten.

Kædeterminering sker i dette tilfælde som et resultat af abstraktionen af en proton (H +).

Reaktionen sker i nærværelse af vand, som fanger en proton og danner en hydroniumkation

Test opgaver

191. Hvilke polymerer kaldes termoplastiske, termohærdende?

192. Skriv en ligning for copolymerisationsreaktionen af styren

C6H5–CH=CH2 og butadien CH2=CH–CH=CH2. Hvilke egenskaber har copolymerisationsproduktet, og hvor bruges det?

193. Nedskriv ligningerne for polymerisationsreaktionen af propylen

СH2=СH–CH3 og isobutylen H2C=C–CH3.

194. Skriv ligningen for polykondensationsreaktionen af adipinsyre HOOC(СH2)4COOH og hexamethylendiamin NH2(СH2)6NH2. Hvilket produkt dannes, hvilke egenskaber har det og hvor bruges det?

195. Hvilke kulbrinter kaldes dienkulbrinter? Giv eksempler. Hvilken generel formel udtrykker sammensætningen af diencarbonhydrider? Lav et skema for polymerisation af et af dien-carbonhydriderne.

196. Hvilke forbindelser kaldes aminer? Udarbejd et skema for polykondensation af adipinsyre og hexamethylendiamin. Hvad er navnet på den polymer, der dannes som et resultat af denne reaktion?

197. Beregn molekylvægten af polyvinylchlorid, hvis polymerisationsgraden er 200. Skriv ligningen for polymerisationsreaktionen af vinylchlorid.

198. Hvilke forbindelser kaldes aminosyrer? Skriv formlen for den enkleste aminosyre. Lav et skema for polykondensation af aminocapronsyre. Hvad er navnet på den polymer, der dannes som et resultat af denne reaktion?

199. Skriv reaktionsligningerne for fremstilling af nylon fra aminocapronsyre NH2(CH2)5COOH og nylon fra adipinsyre COOH(CH2)4COOH og hexamethylendiamin NH2(CH2)6NH2.

200. Hvad er navnene på kulbrinter, som isopren er en repræsentant for? Udarbejd et skema for copolymerisation af isopren og isobutylen.

HOOC–CH 2 –NH 2 + HOOC–CH–NH 2 HOOC–CH 2 –NH–CO–CH–NH 2

CH 3 – H 2 O CH 3

glycin alanin glycylalanin peptidbinding

(gli-ala)

Di-, tri-, .... polypeptider er navngivet efter navnet på de aminosyrer, der udgør polypeptidet, hvor alle inkluderede aminosyrer som radikaler ender på - silt, og den sidste aminosyre lyder uændret i navnet.

Harpiks opnås ved polykondensation af ε - aminocapronsyre eller polymerisation af caprolactam (ε - capronsyre lactam) nylon:

N CH 2 CH 2 [– NH – (CH 2) 5 – CO – NH – (CH 2) 5 – CO –] m

caprolactam polycaprolactam (kapron)

Denne harpiks bruges til fremstilling af syntetiske nylonfibre.

Et andet eksempel på syntetisk fiber er enant.

Enanth er et enanthic syre polyamid. Enanten opnås ved polykondensation af 7-aminoheptansyre, som reagerer som et internt salt:

N N + H 3 – (CH 2) 6 – COO – [ – NH – (CH 2) 6 – CO – ] n + n H 2 O

Enanth bruges til fremstilling af syntetiske fibre, til fremstilling af "imiteret" pels, læder, plast osv. Enanth-fibre er kendetegnet ved stor styrke, lethed og elasticitet.

Test til selvtest af viden om emnet: "Aminosyrer"

1. Navngiv forbindelsen ved hjælp af systematisk nomenklatur

CH 3 – CH – COOH

A) 2-aminopropansyre

B) a-aminopropionsyre

C) a-alanin

D) 2-aminopropionsyre

2. Navngiv forbindelsen ved hjælp af historisk nomenklatur

CH 3 – CH – CH – COOH

A) a-amino - b-methylsmørsyre

B) a–methyl - b– aminosmørsyre

C) 2-amino-3-methylbutansyre

D) 2-methyl – 3 – aminosmørsyre

3. Alanine H NH 2 hører til serien

4. Reaktionsprodukterne er

CH 2 – COOH PCL 5 B

NH 2 NH 3 C

A) A: CH 2 - COONa; B: CH2-COCI; C: CH 2 – CONH 2

B) A: CH 2 - COONa; B: CH2 - COCI2; C: CH 2 – CONH 4

C) A: CH 2 - COONa; B: CH2-COOH; C: CH – NH 2

D) A: CH2 – COONa; B: CH2-COOH; C: CH 2 – CONH 2

NH 2 N + H 3 Cl – NH 2

5. Reaktionsprodukterne er

CH 2 – COOH CH3Br B

NH 2 CH3COCl C

HNO2 D

A) A: CH 2 - COOH; B: CH2-COOH; C: CH2-COOH; D: CH2-COOH

N + H 3 Cl – NHCH 3 NH – COCH 3 OH

B) A: CH2 - COOCl; B: CH 2 - COOCH 3; C: CH2-COOH; D: CH2-COOH

NH2NH2NH-COCH3; Åh

C) A: CH 2 - COCl 2; B: CH2-COOH; C: CH2-COOH; D: CH2-COOH

NH 2 NH-CH 3 NH – COCH 3 NH-N = O

D) A: CH2 - COCl2; B: CH2 - COBr; C: CH2-COOH; D: CH2-COOH

NH 2 NH 2 NH – COCH 3 OH

6. a-aminosyrer dannes ved opvarmning

A) lactamer

B) ketopiperaziner

C) lactoner

D) lactider

7. b-aminosyrer dannes ved opvarmning

A) umættede syrer

B) ketopiperaziner

C) lactamer

D) lactoner

8. g-aminosyrer dannes ved opvarmning

A) lactamer

B) umættede syrer

C) lactider

D) lactoner

9. Polykondensering af aminosyrer producerer

A) peptider

C) piperaziner

D) polyener

10. Peptidbinding i proteinmolekyler er

11. Polykondensation adskiller sig fra polymerisation:

A) Ingen dannelse af lavmolekylære biprodukter

B) Dannelse af lavmolekylære biprodukter

C) Oxidation

D) Nedbrydning

12. En kvalitativ reaktion på a-aminosyrer er reaktion c:

A) ninhydrin

B) a-naphtol

13. Reaktionsprodukterne i Strecker-Zelinsky-syntesen hedder:

CH 3 HCN NH 3 2 HOH (HCl)

CH = O A B C

A) A-a-hydroxynitrilsmørsyre; B-α-aminonitrilsmørsyre; C-

D, L – alanin;

B) A-a-hydroxynitril-propionsyre; B-a-aminonitril af aminopropionsyre, C-D, L - alanin;

C) A-a-hydroxynitrilvalerianesyre; B-a-aminonitril af valerianesyre;

C-D, L – threonin;

D) A-a-hydroxynitril-propionsyre; B-α-aminonitril af propionsyre; C-

D, L – alanin.

14. Navngiv stofferne i kæden af transformationer:

COOC 2H 5 O=N-OH [H] (CH3CO)20C2H5ONa

CH 2 – H2O A - H2O IN - CH3COOH MED - C2H5OH D

malonsyreester

Cl-CH2-CH(CH3)2H2O (HCl) t 0

–NaCl E – CH3COOH, OG - CO2 Z

–2C2H5OH

A) A-nitrosomalonester; B - oxymalonester; C-N-acetyloxymmalonester; D-Na-N-acetyloxymmalonester; E-isobutyl-N-acetyloxymmalonester; F-isobutyloxymaloneether; Z-isoleucin;

B) A-nitrosomalonester; B - iminomalonester; C-N-acetyliminomalonester; D-Na-N-acetyliminomalonester; E-isobutyl-N-acetyliminomalonester; F - isobutylaminomalonether; Z-threonin;

C) A-nitrosomalonester; B - aminomalonester; C-N-acetylaminomalonester; D-Na-N-acetylaminomalonester; E-isobutyl-N-acetylaminomalonester; F-isobutylaminomalonether; Z-leucin;

D) A-oxymalonester; B - nitrosomalonester; C-N-acetylnitrosomalonester; D-Na-N-acetylnitrosomalonester; E-isobutyl-N-acetylnitrosomalonester; F-isobutylnitrosomalonether; Z-valin.

KULHYDRATER

Kulhydrater er en stor gruppe organiske stoffer, der er vidt udbredt i naturen. Disse er glucose, saccharose, stivelse, cellulose og så videre.

Hvert år skaber planter på vores planet en enorm masse kulhydrater, som anslås at indeholde 4 * 10 10 tons kulstof. Omkring 80 % af plantetørstof kommer fra kulhydrater og 20-30 % fra animalske organismer.

Udtrykket "kulhydrater" blev foreslået i 1844 af K. Schmidt, da de fleste af disse stoffer svarer til formlen Сn(H2O)m. For eksempel har et glukosemolekyle formlen C 6 H 12 O 6 og er lig med 6 carbonatomer og 6 vandmolekyler. Senere blev der fundet kulhydrater, der ikke svarede til denne sammensætning, for eksempel deoxyhexose (C 6 H 10 O 5), men udtrykket har været bevaret den dag i dag.

Kulhydrater er opdelt i to store grupper - det er simple kulhydrater eller monosaccharider (monoser), stoffer, der ikke undergår hydrolyse, for eksempel glucose, fructose. Pentoser og hexoser er mere almindelige i naturen. Den anden gruppe er komplekse kulhydrater, som ved hydrolyse producerer monosaccharider. Komplekse kulhydrater er til gengæld opdelt i oligosaccharider og polysaccharider. Oligosaccharider består af to til ti monosaccharider. "Oligos" betyder bogstaveligt "få". De enkleste oligosaccharider er disaccharider (bioser), der består af to monosaccharider. For eksempel består saccharose C 6 H 12 O 6 af rester af to monosaccharider: glucose og fructose. Oligosaccharider, der består af rester af tre monooser, kaldes trioser, dem af fire kaldes tetraoser, og så videre. Polysaccharider (polyoser) dannes af monosaccharider som et resultat af deres polykondensation, dvs. polyoser er heterokædepolymerer eller biopolymerer, hvis monomerer er monosaccharider. Heterokædepolymerer indeholder i deres kæde ikke kun carbonatomer, men også oxygenatomer, for eksempel:

NC 6 H 12 O 6 (C 6 H 10 O 5) n + (n-1) H 2 O eller (-C 6 H 10 O 4 – O -) n

Kulhydrater