Lag et skjema for polykondensering av aminokapronsyre. Forbindelser med høy molekylvekt

Oppgave 433
Hvilke forbindelser kalles aminer? Lag et skjema for polykondensasjon av adipinsyre og heksametylendiamin. Gi navn til den resulterende polymeren.
Løsning:
Aminami hydrokarbonderivater kalles dannet ved å erstatte de siste hydrogenatomene med grupper -NH 2, -NHR eller -NR" :

Avhengig av antall hydrogenatomer ved nitrogenatomet substituert med radikaler ( R ), kalles aminer primære, sekundære eller tertiære.

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

Polykondensasjonsskjema adipinsyre Og heksametylendiamin:

Anid (nylon) er et polykondensasjonsprodukt av adipinsyre og heksametylendiamin.

Oppgave 442
Hvilke forbindelser kalles aminosyrer? Skriv formelen for den enkleste aminosyren. Lag et skjema for polykondensering av aminokapronsyre. Hva er navnet på den resulterende polymeren?
Løsning:
Aminosyrer forbindelser kalles forbindelser hvis molekyl samtidig inneholder amin(-NH2) og karboksylgrupper(-COOH). Deres enkleste representant er aminoeddiksyre (glycin): NH2-CH2-COOH.

Skjema for polykondensering av aminokapronsyre:

Polykondensasjonsproduktet av aminokapronsyre kalles nylon (perlon). Fra nylon Det oppnås fibre som er overlegne i styrke enn naturlige fibre. Disse fibrene brukes i produksjon av klær, bil- og flydekksnorer, til fremstilling av slitesterke og råtebestandige fiskegarn og -redskaper, tauprodukter, etc.

Dette er et krystallinsk stoff med Tm = 68,5 – 690 C. Det er svært løselig i vann, alkohol, eter og andre organiske løsemidler. Vandige løsninger av syrer forårsaker hydrolyse til ε-ami-

nokapronsyre. Når den varmes opp til 230 - 2600 C i nærvær av små mengder vann, alkohol, aminer, organiske syrer, polymeriserer den og danner en polyamidharpiks.

ly. Det er et produkt av storskala produksjon.

ω-Dodecalactam (laurin laktam) oppnås ved flertrinns syntese fra 1,3-butadien.

3CH2

Laurinlaktam er et krystallinsk stoff med smeltepunkt = 153 – 1540 C, svært løselig i alkohol, benzen, aceton, lite løselig i vann. Ved oppvarming polymeriserer den imidlertid til polyamid,

polymerisasjonen går dårligere enn for e-kaprolaktam. (Laurinsyre eller dodekansyre - CH3 (CH2)10 COOH.)

4.2. Metoder for fremstilling av polyamider Polyamider klassifiseres vanligvis som polykondensasjonspolymerer, dvs. polymerer, ifølge

som følge av polykondensasjonsreaksjoner. En slik attribusjon er ikke særlig korrekt,

siden polymerer av denne typen kan oppnås både ved polykondensasjon og polymer-

dannelse av monomerer. Polyamider oppnås fra ω-aminokarboksylsyrer ved polykondensasjon

(eller deres estere), så vel som fra dikarboksylsyrer (eller deres estere) og diaminer. De viktigste polymerisasjonsmetodene er hydrolytisk og katalytisk polymerisering av laktat

mov ω-aminosyrer. Valget av metode bestemmes av evnene til råvarebasen og kravene -

til egenskapene til det tilsvarende polyamidet.

I industrien produseres polyamider på fire hovedmåter:

Heteropolykondensasjon av dikarboksylsyrer eller deres estere med organisk diami-

n HOOCRCOOH + n H2NR"NH2

NH2O

- heteropolykondensasjon av dikarboksylsyreklorider med organiske di-

- homopolykondensasjonω-aminokarboksylsyrer (aminosyrer) eller deres estere;

										NH2O

- polymerisering av aminosyrelaktamer.

katalysator

n(CH2)n

HN(CH2)nCO

4.3. Merking av polyamider Merkesystemet for polyamider er basert på produksjonsmetoden og kjemikaliet

struktur. En rekke polyamider, spesielt aromatiske, har sine egne navn,

levert av produksjonsbedrifter.

For alifatiske polyamider, etter ordet "polyamid" ("nylon" i utenlandsk litteratur)

runde) etterfølges av ett eller to tall atskilt med komma (eller punktum). Hvis polyamidet er syntetisert fra én monomer (aminosyre eller laktam), gis ett tall,

tilsvarende antall karbonatomer i monomeren. For eksempel polyamid oppnådd fra

e-kaprolaktam eller fra e-aminokapronsyre, betegnet som "polyamid 6"; polymer fra aminoenantsyre - "polyamid 7", polymer fra aminoundekansyre -

"Polyamid 11". I teknisk litteratur er ordet "polyamid" ofte erstattet med forkortelsen "PA" eller bokstaven "P". Da er betegnelsene ovenfor representert som "PA-6", "PA-11", "P-7". Sammensetningen av to tall atskilt med et komma indikerer at polyamidet er oppnådd ved polykondensasjon av et diamin med en dikarboksylsyre eller dens derivater.

Tallet (sifferet) før desimaltegnet viser antall karbonatomer i diaminet; tallet (sifferet) etter desimaltegnet er antall karbonatomer i syren eller dens derivater som brukes. For eksempel er "Polyamid 6,6" oppnådd fra heksametylendiamin og adipinsyre; "Polyamid 6.10" -

fra heksametylendiamin og sebacinsyre. Det bør bemerkes at kommaet (eller punktum)

skille to tall kan mangle. Dermed State Standard 10539 – 87

det er foreskrevet å betegne polyamidet oppnådd fra heksametylendiamin og sebacinsyre i poly, ka kmida "Polyamid oppnådd 610". fra alifatiske aminer og aromatiske syrer er det lineære strukturelementet betegnet med et tall som indikerer antall karbonatomer i mol.

cule, og syrelenken er utpekt med startbokstaven i navnene deres. For eksempel polyamid,

laget av heksametylendiamin og tereftalsyre, betegnet som "polyamid

Navnene på polyamidkopolymerer er sammensatt av navnene på individuelle polymerer som indikerer

den prosentvise sammensetningen er angitt i parentes (i litteraturen brukes en bindestrek i stedet for parentes). Polyamidet som det er mer av i kopolymeren angis først. For eksempel navnet

Ordene "Polyamid 6.10/6.6 (65:35)" eller "Polyamid 6.10/6.6 - 65/35" betyr at kopolymeren er ko-

Laget av 65% polyamid 6.10 og 35% polyamid 6.6. I noen tilfeller brukes forenklet notasjon. For eksempel betyr notasjonen P-AK-93/7 at kopolymeren er fremstilt av 93% AG-salt og 7% ω-kaprolaktam (her betyr "A" AG-salt, "K" - kaprolaktam).

I tillegg til disse betegnelsene som er standardisert i Russland, kan det i teknisk og referanselitteratur være riktige navn på individuelle typer og merker introdusert av selskaper.

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

4.4. Produksjon av alifatiske polyamider Av de mange polyamidene som er syntetisert til dags dato, er den største praktisk talt

Av interesse er:

Polyamid 6 (poly-ε-kaproamid, polykaproamid, nylon, nylonharpiks, nylon-6,

caprolon B, caprolit),

Polyamid 12 (poly-ω-dodekanamid),

Polyamid 6,6 (polyheksametylenadipamid, anid, nylon 6,6),

Polyamid 6,8 (polyheksametylensuberinamid),

Polyamid 6,10 (polyheksametylen-sebacinamid),

Polyamidene 6 og 12 fremstilles teknisk ved polymerisering av de tilsvarende laktamer. Os-

tal polyamider dannes ved polykondensasjon av heksametylendiamin og dibasiske syrer

4.4.1. Ved polymerisering av laktamer produserer denne metoden hovedsakelig polyamid 6 og polyamid 12.

4.4.1.1. Polyamid 6

Polyamid 6 eller polykaproamid oppnås ved polymerisering av e-kaprolaktam i prosessen

tilstedeværelsen av hydrolytiske midler eller katalysatorer som fremmer åpningen av laktamsyklusen. Prosessen med polymerisering under påvirkning av vann kalles hydrolytisk polymerisasjon.

sjon. Katalytisk (anionisk eller kationisk) polymerisering av e-kaprolaktam skjer i nærvær av alkaliske eller sure katalysatorer. Hovedmengden av PA-6 oppnås ved hydrolytisk polymerisering av kaprolaktam.

Hydrolytisk polymerisering av e-kaprolaktam fortsetter under påvirkning av vann, oppløst

syrer, salter eller andre forbindelser som forårsaker hydrolyse av laktamsyklusen. utdanning

Syntesen av polyamid skjer i to trinn. Kjemien til prosessen kan representeres av diagrammet:

H2N(CH2)5COOH

HN(CH2)5CO

Det første trinnet i prosessen - hydrolyse av kaprolaktam til aminokapronsyre - er det tregeste stadiet av prosessen, og begrenser dens totale hastighet. Derfor i produksjon

I industrien utføres polymerisering av kaprolaktam i nærvær av katalysatorer. Disse er oftest selve aminokapronsyren eller et salt av AG (heksametylenadipat, adi-

pininsyre og heksametylendiamin - HOOC(CH2)4 COOH · H2 N(CH2)6 NH2), hvor reagensene er i strengt ekvimolekylære forhold.

Makromolekylet til det resulterende polyamidet inneholder frie terminale karboksyl- og aminogrupper, som er grunnen til at det er utsatt for destruktive reaksjoner og ytterligere polykondensasjon.

ved oppvarming under bearbeiding. For å oppnå et mer stabilt produkt kan disse gruppene blokkeres ved å introdusere monofunksjonelle stoffer - alkoholer, syrer eller aminer - i reaksjonsmassen. Slike forbindelser, kalt stabilisatorer eller regulatorer,

viskositet, reagerer med endegrupper og stabiliserer derved polymeren, noe som begrenser dens evne til å gå inn i ytterligere reaksjoner. Dette gir mulighet til

produsere en polymer med en gitt molekylvekt og viskositet ved å endre mengden stabilisator

opphopning Eddiksyre og benzosyre brukes ofte som stabilisatorer.

Hydrolytisk polymerisasjon er en reversibel prosess og likevektstilstanden avhenger av temperaturen. Når du utfører reaksjonen i temperaturområdet 230 – 2600 C, vil innholdet av mo-

antall og oligomerer i det resulterende polyamidet er 8 – 10 %. Ved slike temperaturer er alle reagenser og polyamid i stand til å bli aktivt oksidert av atmosfærisk oksygen. Derfor utføres prosessen i en inert atmosfære av tørt nitrogen med høy grad av rensing.

Polymerisasjonsprosessen kan utføres i henhold til batch- eller kontinuerlige skjemaer ved bruk av utstyr med forskjellige design. I fig. Figur 3 viser et diagram over produksjonen av PA 6 ved en kontinuerlig metode i en reaktor av kolonnetypen. Den teknologiske prosessen foldes sammen

kommer fra stadier av fremstilling av råvarer, polymerisering av ε-kaprolaktam, avkjøling av polymeren, dens maling, vasking og tørking.

Tilberedning av råvarer består i å smelte kaprolaktam ved 90 - 1000 C i et eget apparat

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

De drivstoffdrevne væskene tilføres kontinuerlig ved å dosere pumpene 1 og 4 gjennom filtrene 2 og 5

inn i den øvre delen av reaktor 7 (en søyle ca. 6 m høy med horisontalt perforert

med metallskillevegger som fremmer turbulens i strømmen av reagenser når de beveger seg fra topp til bunn). Reaktoren varmes opp gjennom kappeseksjoner med dinyl (en eutektisk blanding av difenyl og difenyleter). Temperaturen i den midtre delen av kolonnen er ca 2500 C,

i bunnen - opp til 2700 C. Trykket i kolonnen (1,5 - 2,5 MPa) sikres ved tilførsel av nitrogen og pas-

rammer av det resulterende vannet.

Polymerisering begynner umiddelbart etter blanding av komponentene. Utgitt under reaksjonen

og vannet tilført med AG-saltet fordamper. Dens damp, som stiger opp langs kolonnen, bidrar til turbulisering og blanding av reaksjonsmassen og fører kaprolaktamdamper med seg.

Ved utgang fra kolonnen går dampblandingen sekvensielt inn i tilbakeløpskondensatorer 8

og 9. I den første kondenseres kaprolaktam og returneres til kolonnen. Kondensert-

I den andre fjernes vanndamp for rensing. Monomerkonvertering i kolonnen er omtrent 90 %.








	Caprolactam


for rengjøring

Ris. 3. Ordning for produksjon av polyamid 6 (polykaproamid) ved en kontinuerlig metode:

1, 4 - doseringspumper; 2, 5 - filtre; 3 - kaprolaktamsmelter; 6 - apparat for oppløsning av salt AG; 7 - reaktorkolonne; 8, 9, - kjøleskap; 10 - skjæremaskin; 11 - vaskemaskin-ekstraktor; 12 - filter; 13 - vakuumtørker; 14 - roterende vanningstrommel.

Den resulterende smeltede polymeren presses ut gjennom en slisset dyse inn i en co-

den nedre delen av kolonnen i form av et bånd på den kalde overflaten av en roterende

fint vann fra vanningstrommelen 14, avkjøles og, ved hjelp av styre- og trekkvalser, mates inn i kuttemaskinen 10 for maling. De resulterende polymersmuler vaskes med varmt vann i en vaskemaskin for å skille dem fra den gjenværende monomeren og oligomerer.

ekstraktor 11. Innholdet av lavmolekylære forbindelser etter vask er mindre

1,5 %. De vaskede smulene separeres fra vannet på filter 12 og tørkes i en vakuumtørker

13 ved 125 – 1300 C til fuktighetsinnholdet ikke overstiger 0,2 %.

Anionisk polymerisasjonε-kaprolaktam kan utføres i en løsning eller smelte av mo-

tall ved temperaturer under polymerens smeltepunkt.

katalysator

n(CH2)5

HN(CH2)5CO

Polymerisering utføres i nærvær av et katalytisk system bestående av en blanding av

Talizer og aktivator. Alkalimetaller, deres hydroksyder,

karbonater, andre forbindelser. Teknikken bruker hovedsakelig natriumsalt ε - kapro-

laktam, dannet når natrium reagerer med laktam.



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

Dette saltet reagerer lett med laktam for å danne et N-acylderivat, som
kobles til laktamet, og gir opphav til polyamidkjeden og forblir på slutten til den er ferdig
monomerforbruk.

	(CH2)5		(CH2)5	(CH2)5
		N-Na+
					N-CO-(CH2)5-NH
Aktivatorer (kokatalysatorer) bidrar til å fremskynde reaksjonen. I deres egenskap
N-acylderivater av laktam eller forbindelser som er i stand til å acylere lak-
der under polymerisasjonsbetingelser (karboksylsyreanhydrider, estere, isocyanater, etc.). Under
under påvirkning av et slikt system skjer polymeriseringen av e-kaprolaktam uten en induksjonsperiode
ved atmosfærisk trykk og slutter ved 140 –
1800 C i 1 – 1,5 timer med monomeromdannelse på 97 – 99 %.					Caprolactam
Slike "myke" forhold og rask polymerisering

la det utføres ikke i reaktorer, men i former,
ha konfigurasjonen og dimensjonene til fremtidige produkter.
En annen fordel med anionisk polymerisasjon er
muligheten for å oppnå polyamider med jevn fordeling						kaprolaktam

vridd sfærulittstruktur, uten krympeskall

viner, porer, sprekker og andre feil.
Metode for anionisk polymerisering av e-kaprolaktam i
smelte i nærvær av natriumsalt av e-kaprolaktam


og aktivator ble kalt "høyhastighets polymer-
kation", og den resulterende polymeren kalles ka-						I varmeskapet
sølt eller caprolon B. Det brukes også til						kaprolitt produksjon:
				1 - doseringspumpe; 2 - reaktor klargjort
tittel “blokk polyamid” Oppdrag av egen				forbrenning av natriumsalt av kaprolaktam; 3 -
				filter; 4 - smelter; 5 - capro mikser
navnene på poly-ε- oppnådd ved denne metoden				laktam med N-acetylkaprolaktam; 6 - opp til
				dimensjonering pumpe; 7 - mikser; 8 - form
kaproamid, forklares av det faktum at kaprolon B, som har samme kjemiske struktur som poly-
amid 6 har merkbart forskjellige egenskaper. Den viser (tabell 5) høyere styrke
styrke, hardhet, varmebestandighet, har mindre vannabsorpsjon osv.						Dette er forklart av
	litt høyere molekylvekt av kaprolitt, for det andre mer ordnet
ny struktur. Produksjonen av caprolon B inkluderer (fig. 4)					stadier av tilberedning av råvarer, blanding
sjon av komponenter og polymerisering.			På stadiet av råvarefremstilling smelter kaprolaktam og
grundig tørket under negativt trykk i en nitrogenatmosfære i en beholder-
ny type med røreverk 4.		Halvparten av denne smelten, etter filtrering, blandes i en
	med den beregnede mengden natriummetall for fremstilling av natriumsalt
e-kaprolaktam, og den andre halvparten blandes i apparat 5 med en kokatalysator (N - ace-

tilkaprolaktam). Begge smeltene (løsningene) med en temperatur på 135 - 140 0 C doseres av pumpen -

mi 1 og 6 i de nødvendige proporsjonene inn i en høyhastighetsblander 7, hvorfra blandingen kommer inn i støpeformer, hvis kapasitet kan nå 0,4 - 0,6 m3. Utfylte skjemaer installeres i 1,0 - 1,5 timer i ovner for polymerisering med en gradvis økning

temperatur fra 140 til 1800 C. Deretter avkjøles formene med polymeren sakte til rom

temperatur og polymerstøpegods ekstraheres fra dem. Ved vask fra monomeren er det nødvendig -

Det er ingen sannhet her, siden innholdet ikke overstiger 1,5 - 2,5%.

Høyhastighetspolymerisering av ε-kaprolaktam brukes til å produsere store og tykke vegger eller ikke-standard ferdige produkter, samt støpegods, produkter som er fremstilt ved mekanisk bearbeiding.

4.4.1.2. Polyamid 12

Polyamid 12 (poly-ω-dodekanamid eller nylon 12) produseres industrielt ved bruk av metoder

hydrolytisk og anionisk polymerisasjon av ω-dodekalaktam.

NH2O

Hydrolytisk polymerisering utføres i nærvær av vann og syre (adipin,

orto-fosfor). Teknologien for å produsere nylon 12 ved denne metoden ligner teknologien for å syntetisere polyamid 6. Egenskapene til polyamid 12 er vist i tabell 5.

Den anioniske polymerisasjonen av ω-dodekalaktam er også lik den til e-kaprolaktam.

Ved lavere temperaturer dannes en polymer med høyere molekylvekt, en mer jevnt utviklet sfærulittisk struktur og som en konsekvens med økte fysiske egenskaper.

mekaniske egenskaper.

4.4.2. Ved polykondensering av heksametylendiamin og dikarboksylsyrer oppnås polyamider fra dikarboksylsyrer og diaminer eller fra aminosyrer ved hjelp av metoden

likevekts polykondensasjon. For å syntetisere en polymer med høy molekylvekt er det nødvendig

vi må oppfylle flere hovedvilkår. En av dem skyldes reversibiliteten til polykondensasjonsreaksjoner. På grunn av dette er dannelsen av en polymer med ganske høy molekylvekt mulig.

er bare mulig med rettidig og fullstendig fjerning av vann, som oppnås ved å utføre

prosess i vakuum eller med en kontinuerlig strøm av tørr inert gass gjennom reaksjonsmassen.

I tillegg bør det tas i betraktning at etter hvert som reaksjonen skrider frem, reduseres konsentrasjonene av reaktantene og prosessens hastighet. En typisk teknikk for å øke reaksjonshastigheten er å øke temperaturen. Men over 3000 C begynner polyamider å bli merkbart nedbrytende.

kom deg ut. Derfor, for å oppnå tilstrekkelig konvertering, er det nødvendig å øke varigheten

kontakthastighet for reagenser. Således kan molekylvekten til de resulterende polyamidene kontrolleres under dannelsen av prosessens varighet.

I tillegg til temperatur- og tidsfaktorer for å oppnå høy molekylvekt

Liamid krever å sikre streng ekvimolekylæritet av reagensene. Et overskudd av en av dem, selv innenfor 1%, fører til dannelsen av polymerkjeder, i endene av hvilke det vil være

identiske funksjonelle grupper av overskuddet av reagens. Hvis det er et overskudd av diamin vil endegruppene være NH2-grupper, og hvis det er overskudd av syre vil endegruppene være COOH-grupper. Dette vil stoppe kjedeforplantningsreaksjonen. Ekvimolekylæritet oppnås ved å bruke

lykondensasjon av ikke selve syrene og diaminene, men deres sure salter. Fremstillingen av slike salter er

er et uavhengig stadium i prosessene for polyamidsyntese ved polykondensering. Brukt

Løsningen for polykondensering av salter har en rekke andre fordeler: saltene er giftfrie, lett krystallinske

lyser, praktisk talt ikke endres, i motsetning til diaminer, egenskaper under langtidslagring -

nii, krever ikke spesielle lagringsforhold.

Å sikre ekvimolekylæriteten til reagensene bør teoretisk føre til

dannelsen av en polymer med en uendelig stor molekylvekt. Imidlertid, i industriell praksis, på grunn av det uunngåelige tapet av noen reagenser og forekomsten av bivirkninger, der

Selv om funksjonelle grupper kan komme inn, varierer molekylvekten til polymerer fra 10 000 til 50 000.

4.4.2.1. Polyamid 6.6

Polyamid 6,6 (polyheksametylenadipamid, P-66, nylon 6,6, anid) er dannet av poly-

kondensering av heksametylendiamin og adipinsyre.

HN(CH) NHCO(CH) CO

NH2O

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

... .

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

varmt... .. .. ...... ..... . ..............

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

..... ..

...... .

..... ....

kald

Polyamid

Fig.5. Ordning for produksjon av polyheksametylendiadiamid (polyamid 6.6):

1 - sentrifuge; 2 - apparat for å skille salt fra løsning; 3 - saltproduksjonsapparater; 4 - autoklavreaktor; 5 - kjøleskap; 6 - kondensatoppsamler; 7 - skjæremaskin; 8 - tørketrommel; 9 - kjølebad

Det første trinnet i prosessen er syntesen av adipinsyresalt og heksametylendiamin

på (AG-salter). En saltløsning dannes i et oppvarmet apparat 3 ved å blande 20%

en tanolløsning av adipinsyre med en 50–60 % løsning av heksametylendiamin i metanol. I apparat 2, når massen er avkjølt, frigjøres AG-saltet, som er lite løselig i metanol, fra løsningen. Dens krystaller separeres fra moderluten i sentrifuge 1, tørkes og brukes.

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

Lettløselig i vann, stabil ved tørr oppbevaring og i form av vandige løsninger.

Prosessen med syntese av polyamid 6,6 fra saltet av AG er ikke mye forskjellig fra prosessen med polymerisering

ioner av e-kaprolaktam. Den viktigste egenskapen er den økte temperaturen til polykon-

tetthet. Den optimale reaksjonshastigheten oppnås ved 270 – 2800 C. I dette tilfellet fortsetter reaksjonen nesten til fullførelse, og når likevekt er nådd, dannes det en polymer som inneholder mindre enn 1 % monomerer og lavmolekylære forbindelser. Molekylvektfordelingen er ganske smal. Årsaken til mangelen på betydelig polydispersitet er biprodukter

strukturelle prosesser som foregår under påvirkning av temperatur og fraksjoner med lav molekylvekt. Først av alt er høymolekylære fraksjoner utsatt for ødeleggelse. For bo-

For å aktivt begrense deres tilstedeværelse i den kommersielle polymeren, legg til -

Det er monofunksjonelle forbindelser som er i stand til å reagere med de terminale gruppene til polyamid

Ja. Som i syntesen av polyamid 6, slike stabilisatorforbindelser (viskositetsregulatorer)

bein) kan være eddiksyre, benzosyre. Disse forbindelsene begrenser ikke bare molekylet

polymermassen under dannelsen, men bidrar også til konstanten av viskositeten til dis-

smelte av polymeren under dens bearbeiding, dvs. ved omsmelting, noe som kan forårsake fortsatt polykondensering.

Polykondensasjon utføres i en autoklav under et trykk på 1,5 - 1,9 MPa i en nitrogenatmosfære.

Autoklav 4 er fylt med AG-salt, en tilsetning av eddiksyre (0,1 - 0,2 mol per mol salt) og

Apparatet varmes opp gjennom jakken med dinil til 2200 C. Deretter, i 1,5 - 2 timer, temperaturen

temperaturen stiger gradvis til 270 - 2800 C. Deretter synker trykket til atmosfærisk trykk og stiger etter en kort eksponering igjen. Slike trykkendringer gjentas

forekomme flere ganger. Når trykket synker, koker vannet som dannes under polykondensering

loddemetall og dets damper blander i tillegg polymersmelten. Vanndampen som forlater autoklaven kondenseres i kjøleskap 5, samles opp i samling 6 og slippes ut i rensesystemer.

kloakkavløp. På slutten av prosessen (6 - 8 timer) fjernes det gjenværende vannet under vakuum,

og polyamidsmelten fra apparatet gjennom en dyse ekstruderes i form av et bånd inn i badet 9 med en pro-

4.4.2.2. Polyamider 6.8 og 6.10

Disse polyamidene oppnås ved polykondensasjon av heksametylendiamin og de tilsvarende ki-

slot (suberin og sebacine) ved hjelp av teknologier som ligner produksjonsteknologien til

Liamid 6.6.

Syrer og diamin omsettes i form av deres salter.

Av disse polyamidene er kun polyamid 610 av praktisk interesse så langt;

siden produksjonen av suberic syre er begrenset av dens kompleksitet.

Egenskapene til polyamidene 6.8 og 6.10 er gitt i tabell 5.

Blandede polyamider produseres på lignende måte når forskjellige komponenter innføres i polykondensasjonen, for eksempel salter av AG og kaprolaktam, salter av AG, SG og kaprolaktam.

4.4.3. Polykondensering av diaminer og dikarboksylsyreklorider

Denne metoden er ikke mye brukt i industrien for alifatiske polyamider på grunn av de økte kostnadene for karboksylsyreklorider. Likevel,

det er den eneste for syntese av de fleste aromatiske polyamider, spesielt fenylon og Kevlar.

4.5. Egenskaper og anvendelse av alifatiske polyamider Alifatiske polyamider er solide hornlignende produkter fra hvit til lys kre-

lys, smelter i et smalt temperaturområde (tabell 5). Smale intervaller

smeltetemperaturvariasjoner indikerer lav polydispersitet og høy konsentrasjon

sjoner i krystallinske fasepolymerer. Innholdet kan nå 60 – 80 % og avhenger

sikt på strukturen til makromolekyler. Vanlige alifatiske forbindelser har den høyeste krystalliniteten.

kjemiske homopolyamider, hvis karakteristiske trekk er innholdet i makro-

et molekyl av radikaler av bare én syre og én diamin. Disse er for eksempel polyamid 6,

polyamid 6,6, polyamid 6,10. Graden av krystallinitet til materialet i produkter påvirkes av forholdene

Via sin prosessering, varmebehandlingsmodus, fuktighetsinnhold og spesielle tilsetningsstoffer. Ste-

Krystalliniteten til blandede (oppnådd fra to eller flere monomerer) polyamider er mindre. De er mindre holdbare, men har økt elastisitet og er gjennomsiktige.

De høye smeltetemperaturene til polyamider forklares av sterke hydrogenbindinger mellom makromolekyler. Antallet av disse bindingene avhenger direkte av antall amidgrupper i makromolekylet og er derfor omvendt relatert til antall metylengrupper. Hydrogenbindinger bestemmer i stor grad alle andre egenskaper. Fra-

her: forholdet mellom metylen- og amidgrupper påvirker både løselighet og vannmotstand

bein, og fysisk-mekaniske og andre indikatorer.

5.3. POLYKODENSASJON

Polykondensasjon er reaksjonen av dannelsen av makromolekyler når monomerer kombineres med hverandre, ledsaget av eliminering av enkle stoffer - vann, alkohol, ammoniakk, hydrogenklorid, etc. Under polykondensasjon oppstår en rekke kinetisk urelaterte bimolekylære reaksjoner. Funksjoner ved polykondensasjonsreaksjonen:

1) den elementære sammensetningen av polymerenheten er forskjellig fra sammensetningen av den opprinnelige monomeren;
2) monomerenheter i et polymermolekyl er forbundet med hverandre ved en kovalent eller semipolar binding;
3) som et resultat av reaksjonen dannes polymerkjeder av forskjellige lengder, dvs. produktet er polydispers;
4) polykondensering er en trinnvis prosess.

Tabell 5.4. Typer forbindelser dannet under polykondensasjon, avhengig av arten av funksjonelle grupper

Første funksjonelle gruppe(r)	Andre funksjonsgruppe (b)	Utgangsmateriale	Type forbindelse dannet
-H	H-	Hydrokarbon	Polyhydrokarbon
-H	Cl-	Halogenderivat	Samme
-Br	Br-	Dihalogenderivat	"
-HAN	MEN-	Flerverdig alkohol	Polyester
-ÅH	HOOC-	Hydroksysyre	Polyester
-ÅH	ROOC-	Hydroksysyreester	Samme
-NH 2	NOOS-	Aminosyre	Polyamid
-NH 2	ROOC-	Aminosyreester	Samme
-NH 2	СlОC-	Aminosyreklorid	"

Både homogene og forskjellige molekyler kan delta i prosessen med polykondensasjon. Generelt er disse reaksjonene avbildet av 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 funksjonelle grupper.

Egenskapene til produktet som dannes under polykondensasjon bestemmes av funksjonaliteten til monomeren, dvs. antall reaktive funksjonsgrupper. Polykondensasjonsreaksjonen kan brukes til å syntetisere forskjellige klasser av både karbonkjede- og heterokjedepolymerer.

Ved polykondensering av bifunksjonelle forbindelser dannes det lineære polymerer (tabell 5.4). Hvis monomerfunksjonaliteten er større enn to, dannes det forgrenede og tredimensjonale polymerer. Antall funksjonelle grupper i makromolekylet øker ettersom reaksjonen blir dypere. For syntesen av fiberdannende polymerer er bifunksjonelle forbindelser av størst interesse.

Avhengig av arten av funksjonelle grupper og strukturen til den resulterende polymeren, kan forskjellige klasser av kjemiske reaksjoner representeres i polykondensasjonsreaksjonen: polyesterifisering, polyanhydridisering, polyamidering, etc. I tabellen 5.5 gir eksempler på ulike typer forbindelser dannet under polykondensering.

Samspillet mellom de funksjonelle gruppene til monomeren kan føre til dannelse av en polymer eller lavmolekylære produkter av en syklisk struktur. For eksempel y-aminosmørsyre

Tabell 5.5. Funksjonelle grupper og typer forbindelser dannet under polykondensering

Tabell 5.5. (fortsettelse)

Tabell 5.5. (slutt)

syren er ikke i stand til polykondensasjon på grunn av dannelsen av en stabil fem-leddet syklus - laktam:

Imidlertid danner ζ-aminoenantsyre en lineær polymer som et resultat av dehydrering:

Å øke avstanden mellom funksjonelle grupper øker sannsynligheten for dannelse av makromolekyler. Cyclization som hovedretningen for reaksjonen skjer bare i de tilfellene når lavspenningssykluser med fem og seks medlemmer skal dannes.

Spørsmål. Glycin (aminoeddiksyre) er ikke i stand til å kondensere under normale forhold. Forklar den sannsynlige årsaken til dette fenomenet.

Svar. Når to glycinmolekyler interagerer, oppnås en avslappet seksleddet diketipiperazinring i henhold til skjemaet

I dette tilfellet, under normale synteseforhold, dannes det ikke en polymer.

Avhengig av strukturen til utgangsstoffene og metoden for å utføre reaksjonen, er to varianter av polykondensasjonsprosesser mulige: likevekts- og ikke-likevektspolykondensasjon.

Likevektspolykondensasjon er en polymersynteseprosess preget av lave hastighetskonstanter og en reversibel natur av transformasjoner. Polykondensasjon er en flertrinns prosess, hvor hvert trinn er en elementær reaksjon av interaksjonen mellom funksjonelle grupper. Som et postulat er det generelt akseptert at reaktiviteten til terminale funksjonelle grupper ikke endres med veksten av polymerkjeden. Prosessen med likevektspolykondensasjon er et komplekst system med utvekslings-, syntese- og destruksjonsreaksjoner, som kalles polykondensasjonslikevekt. Generelt kan polykondensasjonsreaksjoner representeres som reaksjoner av funksjonelle grupper, for eksempel:

~COOH + HO~ ~COO~ + H 2 O.

Følgelig uttrykkes likevektskonstanten som følger:

K n p =

Betydning TIL P p er konstant i alle stadier av polykondensasjon, dvs. avhenger ikke av polymerisasjonsgraden. Således, for syntesen av polyetylentereftalat ved 280°C TIL P p = 4,9, og polyheksametylenadipamid ved 260°C TIL P p = 305.

Faktorer som påvirker molekylvekten og polydispersiteten til polykondensasjonspolymerer. Den totale hastigheten av polykondensasjonsprosessen kan estimeres ved å bestemme antall funksjonelle grupper i prøver tatt fra reaksjonsblandingen ved forskjellige tidsintervaller. Resultatet uttrykkes ved graden av fullføring av reaksjonen X m, som er definert som andelen funksjonelle grupper som har reagert på prøvetakingstidspunktet.

Hvis N 0 er det første antallet funksjonelle grupper av én type, a Nt- antall grupper som ikke reagerte ved prøvetaking t, Det

Oppgave. Beregn fullføringsgraden av polykondensasjonsreaksjonene til 8-aminokapronsyre hvis det opprinnelige innholdet av karboksylgrupper var N 0 = 8,5 10 -3 ekv/g, og den endelige - Nt= 2,4 · 10 -4 ekv./g.

Løsning. Reaksjonsskjemaet er som følger:

Ved å bruke formel (5.56) finner vi det X m = 0,971.

For å oppnå polymerer med maksimal molekylvekt, tas monomerer i strengt ekvivalente mengder. Hver funksjonell gruppe av en utgangssubstans kan reagere med en funksjonell gruppe av en annen utgangssubstans under polykondensasjon.

Syntesereaksjonen av polyamider eller polyestere blir imidlertid vanligvis katalysert av H +. Prosessen med protonering av den reagerende karboksylgruppen kan utføres på grunn av den andre NOOC-gruppen. Derfor kan reaksjonshastigheten mellom et diamin og en disyre eller en diol og en disyre henholdsvis beskrives som

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

Forutsatt ekvivalens av de reagerende funksjonelle gruppene og tar i betraktning at = [OH] = [HOOC] = MED, vi har

Hvor MED- konsentrasjon av funksjonelle grupper; K p- reaksjonshastighetskonstant.

Etter integrering kl t= 0 og MED = MED 0 vi har

Oppgave. Beregn hastighetskonstanten for polykondensasjonsreaksjonen til sebacinsyre ( M 0 = 202) og 2,5-toluendiamin ( M 0 = 122), hvis konsentrasjonen av karboksylgrupper etter 40 minutters reaksjon ved 260°C var Nt= 1,7 · 10-4 ekv./g.

Løsning. Reaksjonsskjemaet er som følger:

n HOOS(CH 2) 6 COOH + n H 2 NC 6 H 3 (CH 3) NH 2 HO n H+2( n- 1)H2O.

Vi beregner den opprinnelige konsentrasjonen av karboksylgrupper i den opprinnelige blandingen, tar hensyn til at 2 mol monomerer deltar i reaksjonen:

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

Ved å bruke formel (5.58) bestemmer vi reaksjonshastighetskonstanten:

Tatt i betraktning at ingen vesentlig systemvolum fjernes når vann fjernes [dvs. det kan betraktes som Med t = C 0 (1 - X m)], har vi

Oppgave. Bestem hastighetskonstanten for polykondensasjonsreaksjonen av adipinsyre og etylenglykol K p og finn ut om det endrer seg med økende størrelse på molekylene til de reagerende stoffene, hvis stoffene tas i ekvivalent

Ris. 5.7. Avhengighet (1 - X m) -2 fra varigheten av polykondensasjonen t

mengder og følgende verdier for graden av fullføring av reaksjonen ble oppnådd ved visse tidsintervaller:

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

Løsning. I følge ligning (5.59), if K p endres ikke med endringer i størrelsen på de reagerende molekylene, da avhengigheten 1/(1 - X m) 2 = f(t) må være lineær. Vi bygger en avhengighetsgraf (fig. 5.7), etter å ha beregnet verdiene 1/(1 - X m) 2:

100; 400; 625; 2500; 1000.

En lineær avhengighet (se fig. 5.7) observeres kun ved lave grader av reaksjonsfullføring. Reaksjonsskjemaet er som følger:

Ved hjelp av ligning (5.59) regner vi K p Til t= 40 min:

= 5,4 · 10 4 .

Den totale hastigheten av polykondensasjonsprosessen kan beskrives ved ligningen

Hvor K p- hastighetskonstant for polykondensasjonsreaksjonen; X m er andelen funksjonelle grupper av monomeren som reagerte i løpet av tiden t; en- mengden lavmolekylært produkt som dannes over tid t; TIL P p ernten.

For at polykondensasjonsreaksjonen skal rettes mot dannelsen av en polymer, må mengden av lavmolekylært produkt tilstede i reaksjonsblandingen være mindre

Oppgave. Bestem poly"polykondensasjon - hydrolyse" hvis under polykondensasjonen av benzidin og suberic syre i 30 minutter var andelen karboksylgrupper som kom inn i reaksjonen 0,84; vanninnholdet i systemet er 0,1 · 10 -3 mol/g; K n = 400; V= 1,3 · 10-2 mol/(g · min).

Løsning. Reaksjonsskjemaet 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 gjennomsnittlige polymerisasjonsgraden til polykondensasjonsproduktet avhenger av innholdet av reaksjonsproduktet med lav molekylvekt, og endres i samsvar medgen, tilsvarende (6.49). Men

Hvor p a- molfraksjon av lavmolekylært produkt frigjort under polykondensering.

Oppgave. Bestem maksimalt tillatt restmengde av etylenglykol dg i % (vekt) under polykondensasjonsreaksjonen av dietylenglykoltereftalat i prosessen med å produsere en polymer med en molekylvekt på 20 000, hvis TIL P p = 4,9.

Løsning. Reaksjonsskjemaet er som følger:

R p = 20000/192 = 104.

Ved å bruke formel (5.61) finner 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 % (vekt).

Oppgave. Beregn antall gjennomsnittlige og vektmidlere molekylvekter for polymeren oppnådd fra polykondensasjonen av 4-amino-2-kloretylbenzen hvis fullføringsgraden av reaksjonen var 99,35 %. Vurder polydispersiteten til reaksjonsproduktet.

Løsning. Det er lett å vise det

Hvor X m er graden av fullføring av reaksjonen; M 0 - molekylvekten til monomerenheten.

Reaksjonsskjemaet er som følger:

I følge ligning (1,70)

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

Hvis N 0 er det første antallet funksjonelle grupper av en type, så kan graden av fullføring av polykondensasjonsreaksjonen uttrykkes som følger:

Løsning. Poer som følger:

Vi finner X m i henhold til ligning (5.64):

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

For å beregne brøksammensetningen av polykondensasjonsprodukter av lineære bifunksjonelle forbindelser, kan man bruke Flory-ligningen som en første tilnærming

Hvor Wp- massefraksjon av polymerfraksjon med polymerisasjonsgrad P n.

I fig. Figur 5.8 viser differensielle MWD-kurver som karakteriserer polydispersiteten til polykondensasjonsprodukter ved ulike grader av reaksjonsfullføring X m. Det er åpenbart at når graden av omdannelse av de opprinnelige polymerene øker, øker graden av polydispersitet.

Som et resultat av reaksjoner som bidrar til å etablere polykondensasjonslikevekt, er imidlertid MWD i mange tilfeller, selv ved høye konverteringsgrader, preget av relativt små verdier U(U

Fig.5.8. Differensial-MMD-kurver beregnet ved hjelp av Flory-ligningen (5.60) for ulike grader av fullføring X m av polykondensasjonsreaksjonen (tall på kurvene)

Løsning. Reaksjonsskjemaet for syntesen av denne polymeren er som følger:

Ved hjelp av ligning (5.65) regner 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 reaksjonen blir dypere, synker innholdet av fraksjoner med en molekylvekt på 9000.

Når innholdet av en type funksjonell gruppe i reaksjonsblandingen øker, synker polymerens molekylvekt (fig. 5.9).

Påvirkningen av et overskudd av én type funksjonell gruppe i reaksjonsmediet kan vurderes ved å bruke Korshaks ikke-ekvivalensregel. I henhold til denne regelen,

Hvor n' er antall mol av en bifunksjonell forbindelse; T' er antall mol av en monofunksjonell forbindelse.

Polykondensasjonsprosesser kan utføres i en smelte (hvis monomerene og polymeren er tilstrekkelig stabile ved smeltetemperaturen til polymeren), i løsning, i fast fase, så vel som i grensesnittet mellom to faser (ublandbare væsker, væske - solid osv.). Under forhold med høyt vakuum, som sikrer fjerning av reaksjonsprodukter med lav molekylvekt, ved temperaturer under eller over T pl du kan utføre pre-polykondensasjonsreaksjonen (henholdsvis i fast eller flytende fase).

Eksempler på problemløsning

Det er to hovedmetoder for å oppnå forbindelser med høy molekylvekt: polymerisasjon Og polykondensasjon

Polymerisasjon- reaksjon av sammenføyning av monomermolekyler, som oppstår på grunn av brudd av flere bindinger.

Polymerisasjon kan representeres av et generelt diagram:

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

n – polymerisasjonsgrad.

Polymerisering av alkadiener med konjugerte dobbeltbindinger (1,3 alkadiener) skjer på grunn av åpningen av dobbeltbindinger i posisjon 1,4 eller 1,2, for eksempel:

De mest verdifulle polymerene (gummi) oppnås ved stereoregulær polymerisering i 1,4-posisjonen i nærvær av Ziegler-Natta-katalysatorer:

For å forbedre egenskapene til gummier utføres polymerisering av 1,3-butadien og isopren sammen med styren, akrylnitril og isobutylen. Slike reaksjoner kalles kopolymerisasjoner. For eksempel,

hvor R = – (butadien – styrengummi),

R = -C º N (butadien – nitrilgummi).

Polykondensasjon er reaksjonen av dannelsen av makromolekyler fra di- eller polyfunksjonelle forbindelser, ledsaget av eliminering av lavmolekylære produkter (vann, ammoniakk, hydrogenklorid, etc.).

Polykondensasjon der bare én monomer er involvert kalles homopolykondensasjon. For eksempel,

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

7-hydroksyheptan-polymer

syre (monomer)

Som et resultat av homopolykondensasjon av 6-aminoheksansyre

(e-aminokapronsyre) oppnås polymerkapronen.

Polykondensasjon som involverer to monomerer som inneholder forskjellige funksjonelle grupper kalles heteropolykondensasjon. For eksempel fører polykondensasjon mellom dibasiske syrer og dihydriske alkoholer til produksjon av polyestere:

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

Som et resultat av heteropolykondensasjon av adipinsyre og heksametylendiamin oppnås polyamid (nylon)

Eksempel 1.

Hvor mange strukturelle enheter (n) er inkludert i et polyvinylklorid-makromolekyl med en molekylvekt på 350 000?

M m polymer = 350 000

Bestem antall strukturelle lenker – (n).

1. Reaksjonsskjema:

2. Finn molekylmassen til den elementære enheten

tillegg av atommassene til elementene som er inkludert i sammensetningen - 62,5.

3. Finn (n). Del molekylvekten til den elementære enheten: 3500: 62,5 = 5600

Svar: n = 5600

Eksempel 2.

Skriv et skjema for dannelsen av isobutendimer og trimer under virkningen av svovelsyre, ta hensyn til mekanismen for denne reaksjonen (kationisk polymerisasjon).

En slik polymerisasjonsprosess ble observert for første gang av A.M. Butlerov under påvirkning av svovelsyre på isobuten.

Kjedeavslutning i dette tilfellet skjer som et resultat av abstraksjonen av et proton (H +).

Reaksjonen skjer i nærvær av vann, som fanger et proton og danner et hydroniumkation

Testoppgaver

191. Hvilke polymerer kalles termoplastiske, termoherdende?

192. Skriv en ligning for kopolymerisasjonsreaksjonen til styren

C6H5–CH=CH2 og butadien CH2=CH–CH=CH2. Hvilke egenskaper har kopolymerisasjonsproduktet og hvor brukes det?

193. Skriv ned ligningene for polymerisasjonsreaksjonen til propylen

СH2=СH–CH3 og isobutylen H2C=C–CH3.

194. Skriv ligningen for polykondensasjonsreaksjonen av adipinsyre HOOC(СH2)4COOH og heksametylendiamin NH2(СH2)6NH2. Hvilket produkt dannes, hvilke egenskaper har det og hvor brukes det?

195. Hvilke hydrokarboner kalles dienhydrokarboner? Gi eksempler. Hvilken generell formel uttrykker sammensetningen av dienhydrokarboner? Lag et skjema for polymerisering av et av dienhydrokarbonene.

196. Hvilke forbindelser kalles aminer? Lag et skjema for polykondensasjon av adipinsyre og heksametylendiamin. Hva er navnet på polymeren som dannes som et resultat av denne reaksjonen?

197. Beregn molekylvekten til polyvinylklorid hvis polymerisasjonsgraden er 200. Skriv ligningen for polymerisasjonsreaksjonen til vinylklorid.

198. Hvilke forbindelser kalles aminosyrer? Skriv formelen for den enkleste aminosyren. Lag et skjema for polykondensering av aminokapronsyre. Hva er navnet på polymeren som dannes som et resultat av denne reaksjonen?

199. Skriv reaksjonsligningene for fremstilling av nylon fra aminokapronsyre NH2(CH2)5COOH og nylon fra adipinsyre COOH(CH2)4COOH og heksametylendiamin NH2(CH2)6NH2.

200. Hva er navnene på hydrokarboner som isopren er en representant for? Lag et opplegg for kopolymerisering av 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 navngitt med navnet på aminosyrene som utgjør polypeptidet, der alle inkluderte aminosyrer som radikaler ender på - silt, og den siste aminosyren vises i navnet uten endring.

Harpiks oppnås ved polykondensering av ε - aminokapronsyre eller polymerisering av kaprolaktam (ε - kapronsyrelaktam) nylon:

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

caprolactam polycaprolactam (kapron)

Denne harpiksen brukes i produksjonen av syntetisk nylonfiber.

Et annet eksempel på syntetisk fiber er enant.

Enanth er et enantsyrepolyamid. Enanten oppnås ved polykondensering av 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 brukes til fremstilling av syntetiske fibre, i produksjon av "kunstig" pels, lær, plast, etc. Enanth-fibre kjennetegnes av stor styrke, letthet og elastisitet.

Tester for selvtesting av kunnskap om emnet: "Aminosyrer"

1. Navngi forbindelsen ved hjelp av systematisk nomenklatur

CH 3 – CH – COOH

A) 2-aminopropansyre

B) a-aminopropionsyre

C) a-alanin

D) 2-aminopropionsyre

2. Navngi forbindelsen ved hjelp av historisk nomenklatur

CH 3 – CH – CH – COOH

A) a–amino - b–metylsmørsyre

B) a–metyl - b– aminosmørsyre

C) 2-amino-3-metylbutansyre

D) 2-metyl – 3 – aminosmørsyre

3. Alanine H NH 2 tilhører serien

4. Reaksjonsproduktene er

CH 2 – COOH PCL 5 B

NH 2 NH 3 C

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

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

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

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

NH 2 N + H 3 Cl – NH 2

5. Reaksjonsproduktene er

CH 2 – COOH CH3Br B

NH 2 CH3COCl C

HNO2 D

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

N + H 3 Cl – NHCH 3 NH – COCH 3 OH

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

NH2NH2NH-COCH3; ÅH

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

NH 2 NH-CH 3 NH – COCH 3 NH-N = O

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

NH 2 NH 2 NH – COCH 3 OH

6. a-aminosyrer dannes ved oppvarming

A) laktamer

B) ketopiperaziner

C) laktoner

D) laktider

7. b-aminosyrer dannes ved oppvarming

A) umettede syrer

B) ketopiperaziner

C) laktamer

D) laktoner

8. g-aminosyrer dannes ved oppvarming

A) laktamer

B) umettede syrer

C) laktider

D) laktoner

9. Polykondensering av aminosyrer produserer

A) peptider

C) piperaziner

D) polyener

10. Peptidbinding i proteinmolekyler er

11. Polykondensasjon skiller seg fra polymerisasjon:

A) Ingen dannelse av lavmolekylære biprodukter

B) Dannelse av lavmolekylære biprodukter

C) Oksidasjon

D) Dekomponering

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

A) ninhydrin

B) a-naftol

13. Reaksjonsproduktene i Strecker-Zelinsky-syntesen heter:

CH 3 HCN NH 3 2 HOH (HCl)

CH = O A B C

A) A-a-hydroksynitrilsmørsyre; B-a-aminonitrilsmørsyre C-;

D, L – alanin;

B) A-a-hydroksynitrilpropionsyre; B-a-aminonitril av aminopropionsyre C-D, L - alanin;

C) A-a-hydroksynitrilvalerinsyre; B-a-aminonitril av valeriansyre;

C-D, L – treonin;

D) A-a-hydroksynitril-propionsyre; B-a-aminonitril av propionsyre;

D, L – alanin.

14. Nevn stoffene i kjeden av transformasjoner:

COOC 2 H 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 - oksymalonester; C-N-acetyloksymmalonester; D-Na-N-acetyloksymmalonester; E-isobutyl-N-acetyloksymmalonester; F-isobutyloksymmaloneter; Z-isoleucin;

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

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

D) A-oksymalonester; B - nitrosomalonester; C-N-acetylnitrosomalonester; D-Na-N-acetylnitrosomalonester; E-isobutyl-N-acetylnitrosomalonester; F-isobutylnitrosomalon eter; Z-valin.

KARBOHYDRATER

Karbohydrater er en stor gruppe organiske stoffer som er vidt distribuert i naturen. Disse er glukose, sukrose, stivelse, cellulose og så videre.

Hvert år skaper planter på planeten vår en enorm masse karbohydrater, som anslås å inneholde 4 * 10 10 tonn karbon. Omtrent 80 % av plantetørrstoffet kommer fra karbohydrater og 20–30 % fra dyreorganismer.

Begrepet "karbohydrater" ble foreslått i 1844 av K. Schmidt, siden de fleste av disse stoffene tilsvarer formelen Сn(H2O)m. For eksempel har et glukosemolekyl formelen C 6 H 12 O 6 og er lik 6 karbonatomer og 6 vannmolekyler. Senere ble det funnet karbohydrater som ikke samsvarte med denne sammensetningen, for eksempel deoksyheksose (C 6 H 10 O 5), men begrepet har vært bevart til i dag.

Karbohydrater er delt inn i to store grupper - disse er enkle karbohydrater eller monosakkarider (monoser), stoffer som ikke gjennomgår hydrolyse, for eksempel glukose, fruktose. Pentoser og heksoser er mer vanlig i naturen. Den andre gruppen er komplekse karbohydrater, som ved hydrolyse produserer monosakkarider. Komplekse karbohydrater er på sin side delt inn i oligosakkarider og polysakkarider. Oligosakkarider består av to til ti monosakkaridrester. "Oligos" betyr bokstavelig talt "få". De enkleste oligosakkaridene er disakkarider (bioser), som består av to monosakkaridrester. For eksempel består sukrose C 6 H 12 O 6 av rester av to monosakkarider: glukose og fruktose. Oligosakkarider som består av rester av tre monooser kalles trioser, de av fire kalles tetraoser, og så videre. Polysakkarider (polyoser) dannes fra monosakkarider som et resultat av deres polykondensasjon, det vil si at polyoser er heterokjedepolymerer eller biopolymerer, hvis monomerer er monosakkarider. Heterokjedepolymerer inneholder i kjeden ikke bare karbonatomer, men også oksygenatomer, 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

Karbohydrater