Tải bản đầy đủ (.pdf) (137 trang)

Phản ứng trùng ngưng pdf

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (500.72 KB, 137 trang )

Ph ng trùng ngng
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a


r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-

s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
nh ngha
Ph ng trùng ngng là ph ng tng
p polyme xy ra theo c ch ph ng
th i s thoát ra sn phm ph là hp
cht phân t thp và  i giai n phát
trin mch các trung tâm ho ng b tiêu
hao.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g

e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-

X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o

m
Monome ca ph ng trùng ngng
H
O
C
H
2
C
H
2
O
H
C
O
C
O
O
CH
2
COOHHOOC
4
CH
2
NH
2
H
2
N
6
O

C N R N C O
CH
2
CH CH
2
OH OHOH
C
CH
2
OH
CH
2
OH
HOH
2
C
HOH
2
C
e
t
y
l
e
n
g
l
y
c
o

l
anhydrit phtalic
axit adipic
hecxa metylendiamin
di izoxyanat
glyxerin
penta eritrit
A aa
+ Bb b
Aa
B b A aa
+
A
a
B
A
a
+ Bb b
-

a
b
- ab
- ab
A
a
B
A
B b
  ph ng trùng ngng

Khi các nhóm chc tác dng vi nhau, hp cht
phân t th c tách ra vi s o thành liên kt
i ni nhng phn còn li ca các cht tham gia
ph ng vi nhau.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o

f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c

k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Ví d
CH
2
COOHHOOC
4
+
CH
2
NH
2
H
2
N
6

-

H
2
O
CH
2
CHOOC
4
N
O H
CH
2
NH
2
6
CH
2
COOHHOOC
4
+
- H
2
O

- H
2
O
CH
2

CC
4
N
O H
CH
2
N
6
O
H
HO H
n
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r

a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Ví d
O
C N R
1
N C O +
R

2
OHHO
O
C N R
1
N C
H O
O
R
2
OH
O
C N R
1
N C
H O
O
R
2
O C N
O
R
1
H
N C
H O
O R
2
OH
n

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a

r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-

s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Chc và nhóm chc
• Nhóm chc là nhóm quy nh tính cht hoá hc ca
t loi hp cht hoá hc. Ví d: - OH, - COOH, - NH
2
,
Cl…
• chc a monome là s trung tâm ho ng có
kh ng to liên k ng hoá tr trong polyme. Tu
thuc vào u kin ph ng mà s chc có th khác
nhau. Ví d: glyxerin có 3 nhóm chc OH, khi t < 180
0
C
 chc = 2, khi t > 180
0
C s chc = 3
Click to buy NOW!
P
D

F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.

c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f

t
w
a
r
e
.
c
o
m
Chc và nhóm chc
Chc riêng là s chc trung bình ca 1 phân t
tham gia ph ng.
AA BB cc
ABC
fNfNfN
f
NNN



Trong ó N – là s phân t, f là s chc hot
ng, A, B, C là các loi monome
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P

D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e

.
c
o
m
Hai trung tâm phn ng
t trung tâm ph ng và mt
monome
Các cu t a ph ng phát
trin mch
4
Các ng tác ph ng c lp vi
nhau
Dây chuyn kèm theo s phc hi
trung tâm ph ng
c tính ca ph ng phát trin
ch
3
ng hp s  hoc xúc tácKhi mào
Phng pháp to ra trung tâm
ph ng
2
p cht lng chc ho a chc
Các hp cht không no, các hp cht
ch vòng
Monome1
Trùng ngngTrùng hp mSTT
Click to buy NOW!
P
D
F

-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c

o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t

w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng cân bng và trùng ngng
không cân bng
Phn ng trùng ngng là phn ng trong ó to ra polyme và kèm
theo các hp cht thp phân t. Vì vy thành phn c bn ca hp
cht cao phân t o ra sau phn ng không trùng vi các thành
phn c bn ca các cht ban u.
Phn ng trùng ngng cóc là do s tng tác gia các nhóm
chc. Vì vy, y ra trùng ngng cn có các hp cht vi các
nhóm chc khác loi có th phn ng vi nhau.
NH
2
(CH
2
)
6
COOH
NH(CH
2
)
6
CO
+

H
2
O
HO(CH
2
)
6
COOH
H
2
O
+
O (CH
2
)
6
CO
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w

w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C

h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng cân bng và trùng ngng

không cân bng
Ph ng trùng ngng cng có th y ra gia hai (hoc nhiu
n) hp cht, mi hp cht có ít nht hai nhóm chc ging nhau
có th ph ng vi các nhóm chc ca hp cht kia trong hn
p ph ng. Ví d n gin nht ca trng hp này là s trùng
ngng ca hai hp cht lng ch  o ra polyme mch thng.
Chng hn polyamit.
H
2
O
+
O
O
NH(CH
2
)
6
NHC (CH
2
)
4
C
O
HO C (CH
2
)
4
C OH
+
NH

2
(CH
2
)
6
NH
2
O
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e

r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.

t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng cân bng và trùng ngng
không cân bng
HO (CH
2
)
2
OH
+
O
C

O
OCH
3
H
3
CO C
CH
3
OH
+
O
C
O
O(CH
2
)
2
OC
+
Cl(CH
2
)
2
Cl
Na
2
S
4
CH
2

CH
2
S S
S S
NaCl
+
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-

s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r

a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng cân bng và trùng ngng
không cân bng
u hp cht thp phân t c to ra khi trùng ngng
có kh ng tng tác vi polyme to thành (trong các
u kin ca ph ng trùng ngng) thì quá trình phn
ng trùng ngng s t ti cân bng. Ví d:
NH(CH
2
)
6
NHC (CH
2

)
4
C
O O
+
H
2
O
NH
2
(CH
2
)
6
NH
2
+
HOOC(CH
2
)
4
COOH
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P

D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e

.
c
o
m
Trùng ngng cân bng và trùng ngng
không cân bng
Trái li, nu trong các u kin ca ph ng trùng
ngng, các cht thp phân t o thành không th
ng tác vi polyme thì ph ng trùng ngng ó là
không cân bng. Ví d:
C
CH
3
CH
3
OH
HO
O
CCl
C lC
O
+
CH
3
CH
3
C
O
OC C
O

O
+
HCl
OH
+
CH
2
O
OH
CH
2
H
2
O
+
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w

.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a

n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Các phng pháp tin hành trùng ngng
Giai n c n ca quá trình trùng ngng là ph ng phát trin
ch. ây chính là ph ng ca hai phân t hai chc ho a chc

i nhau (monome hoc oligome). Vì vy c  a s ng hp
polyme bng trùng ngng có th là các ph ng hóa hc rt khác
nhau.
Hin nhiên là rt khó la chn mt tiêu chí thng nht làm c  cho
vic phân loi tt c các ph ng ca quá trình trùng ngng. Ví d:
• Theo c ch các tác ng c n: ph ng ng th hay d th.
• Theo ng hc ph ng: bc mt, bc hai, v.v
• Theo loi ph ng: ph ng th, kt hp v.v
n lu ý là, các ph ng trùng ngng u có ví d ng t 
các hp ch n chc. Thm chí trong a s trng hp có th phn
ng ca chúng nh nhau. Ví d  ch trùng ngng gia axit
dicacboxylic và glycol cng ging ph ng gia ru và axit n
ch

c
.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w

w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Các phng pháp tin hành trùng ngng
Hin nay có mt s phng pháp tin hành trùng ngng

nh sau:
• Trùng ngng trong th nóng chy,
• Trùng ngng trong dung dch,
• Trùng ngng nh tng (mt trong các pha ca h nh
ng),
• Trùng ngng gia các pha (trên b t phân chia pha
ng-lng hoc lng-khí).
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r

-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t

r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng trong th nóng chy
ây là mt trong nhng phng pháp ph bin nht và
c nghiên cu k nht trong các phng pháp trùng
ngng polyme.  m ca phng pháp này là quá
trình c thc hi  nhi  cao hn nhi  nóng
chy ca polyme to thành khong 15-20
o
.
 thc hin k thut này, các hp cht ban  c
a vào bình ph ng vi t  ng lng chính xác
và un nóng n nhi  cao (thng là 250-300

o
C)
trong môi trng khí tr. Giai n kt thúc ph ng
c thc hin trong chân không.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o

f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c

k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng trong dung dch
Theo phng pháp này trong h thng ph ng ngoài các cu t
ban u tham gia ph ng còn có mt cu t khác trong vai trò
dung môi. Nh có dung môi  nht ca c  thng gi t bin
(so vi trùng ngng trong th nóng chy). Vì vy, các cn tr
khuch tán i vi tng tác ca các nhóm chc trong giai n
cui ph ng hu nh  loi tr. u này làm tng c  
ph ng, c   bi i sâu và cho phép to thành các
polyme vi khi lng phân t cao. Ngoài ra, vic s ng dung
môi còn ci thin s trao i nhit trong h thng, tránh c hin
ng quá nhit cc b kèm theo ph ng phân hy cc b.
Click to buy NOW!
P
D

F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.

c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f

t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng trong dung dch
Vai trò ca dung môi trong phng pháp trùng ngng này bao gm:
hòa tan các monome và polyme to thành, thúc y vi i các
n phm thp phân t (bng cách chng ng phí hoc kt hp
hóa hc), thúc y ph ng phát trin mch, thay i t  a
ph ng phát trin mch và to vòng.
Trong trng hp sn phm thp phân t là nc, thng s ng
dung môi có kh ng to hn h ng phí (azeotrop) có nhi 
sôi thp hn so vi nc. Chng hn n a vào hn hp phn
ng toluen (Tsôi = 110,8
o
C) thì khi un nóng nc s  i ra
i dng hn h ng phí (vi hàm lng nc 20%)  nhi 
84,1
o
C. Nh y nc s  i ra khi ph ng nhanh và hoàn
toàn hn, ng thi cân bng ph ng s ch chuyn v phía to
thành polyme có khi lng phân t cao hn. Phng pháp này
còn c gi là trùng ngng ng phí.
Click to buy NOW!
P

D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e

.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o

f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng nh ng
Trùng ngng nh ng xy ra trong h hai pha, trong ó vùng
ph ng là th tích ca mt trong hai pha ó, ngha là ph ng
y ra ch trong mt pha. Giai n quy nh t  quá trình
chính là ph ng hóa h  o thành i phân t polyme vì s
chuyn khi và khuch tán xy ra nhanh hn ph ng hóa hc.
 tin hành trùng ngng, h nh ng n gin và d thc hin
nht là cht lng hu c trong nc. Khi s ng monome có kh
ng ph ng cao, quá trình trùng ngng tin hành có li nht là
trong pha hu c. Mun vy, cn la chn các cu t a h nh
ng sao cho c hai monome u có th ch chuyn sang pha
u c. c trng nh lng cho trng thái phân b cân bng
c gi là h  phân b các cht gia các pha K. (K bng t 
ng  t cht trong pha hu c và pha nc).
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X

C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a

r
e
.
c
o
m
Trùng ngng nh ng
Chng hn trng hp trùng ngng nh ng c iamin và
dicloanhydrit ca axit dicaboxylic, u kin c n là h 
K1 ca diamin ph  n, tc là K1 >> 1. H  K2 ca
dicloanhydrit luôn luôn bng  vì trong nc cloanhydrit s 
thy phân ngay (nng  cloanhydrit trong nc bng 0).
Trong khi ó, trong ph ng trên luôn c n mt lng
ch  trung hòa HCl tách ra. Cht này (thng là kim)
phi nm trong pha n  tránh xy ra ph ng thy
phân các monome, có ngha là h  phân b a nó K3 <<1.
Nh y, u kin t   ph ng trên xy ra là:
K1 , K3  0
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X

C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m

Trùng ngng nh ng
 khác bit ln gia K1 và K3 s m bo cho ph ng trùng ngng
y ra trong pha hu c, còn các ph ng ph (trung hòa HCl và xà
phòng hóa cloanhydrit) s y ra trong pha nc. Nh y, s tách
c khu vc cho ph ng to thành polyme và khu vc cho phn
ng ph n tr  phát trin mch polyme.
Trên thc t, không có h ph ng trùng ngng nh ng nào có h
 phân b diamin  n. Thông thng K1 = 0,005  1.
Phng pháp trùng ngng nh ng c s ng hiu qu nh 
u ch polyamit thm hoc polyeste thm. Trong trng hp này,
khi lng phân t polyamit thu c s cao hn hn so vi khi trùng
ngng gia các pha (xem phn sau). ó là vì trong trùng ngng nh
ng vùng ph ng chính (phát trin mch) và vùng ph ng ph
c tách khi nhau. Còn trong trùng ngng gia các pha c phn
ng chính ln ph ng ph u xy ra trong mt vùng là b t phân
chia pha.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w

w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng gia các pha
ng nh trùng ngng nh ng, trùng ngng gia các pha

y ra trong mt h  th (hai pha). Tuy nhiên, i vi trùng
ngng nh ng, ph ng to polyme xy ra trong th tích
t pha, còn trong trùng ngng gia các pha ph ng này
y ra trên b t phân chia pha hoc vùng lân cn ca nó.
Trong trng hp ph ng xy ra  p lân cn b t
phân chia pha, t  ph ng phi nhanh hn rt nhiu so
i t  khuch tán ca các monome, do ó các phân t
monome không kp khuch tán vào sâu trong th tích.  t
u này cn s ng các monome có kh ng ph ng
cao (các dicloanhydrit) và h  phân b trong mt pha nh.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c

k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w

w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng gia các pha
Trùng ngng trong h ng-khí
Nhng h ng-khí thng khá n gin vì pha khí
không phi là pha xy ra ph ng.  thc hin theo
phng pháp này, hi ca mt monome (thng c
trn vi khí tr hoc không khí)  a vào dung
ch monome kia bng cách thi qua dung dch. Tùy
thuc vào t  dòng khí mà có th o ra bong bóng

hoc to bt. Polyme c hình thành gn nh c thi
o ra màng mng xung quanh bong bóng khí i qua
dung dch. Khi bong bóng ra khi cht lng thì màng
polyme s  ra.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o

f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c

k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng gia các pha
Trùng ngng trong h ng-khí
Trong quá trình này, bn cht dung môi trong pha lng
t quan trng vì nó quy nh tin trình hình thành
polyme. Nu pha lng không hòa tan c monome  pha
khí, c polyme c to thành thì quá trình s có c
trng thun túy gia các pha. Khi   trng ca
polyme trong pha lng s thúc y vic tng khi lng
phân t polyme. Nu monome  pha khí và oligome tan
trong pha lng, chúng s ch chuyn vào sâu trong th
tích, khi ó s y ra trùng ngng trong pha lng vi
ng d monome th hai có tr ó trong dung dch.
Nh y, s o ra các sn phm phân t ng thp.
Click to buy NOW!

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r

e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s

o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Trùng ngng gia các pha
Trùng ngng trong h ng-khí
Vì vy,  thu c sn phm có khi lng phân t
cao cn ph c ch ph ng trong th tích pha lng.
Có th thc hi u này theo hai cách:
- S ng monome (a vào ph ng cùng pha khí)
không tan trong pha lng.
- Nu monome  pha khí cng tan trong pha lng thì
phi loi tr ph ng phát trin mch trong pha lng
ng cách thc hin mt ph ng bi i hóa hc
monome khí.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P

D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
w
w
w
.
t
r
a
c
k
e
r
-
s
o
f
t
w
a
r
e

.
c
o
m

×