CHÖÔNG 3
CHUYEÅN HOÙA VOØNG THAØNH
POLYME MAÏCH THAÚNG
I. KHAÙI NIEÄM.
Quaù trình truøng hôïp:
nA (A)n
monome: voøng polyme: maïch thaúng
Ñaëc ñieåm:
Khoâng taùch caùc phaân töû nhoû.
Thaønh phaàn cuûa polyme khoâng khaùc thaønh
phaàn cuûa monome.
Thay ñoåi saép xeáp caùc lieân keát.
Baûn chaát caùc lieân keát trong phaân töû polyme
vaãn giöõ nguyeân nhö trong caùc phaân töû
monome.
Phaûn öùng laø thuaän nghòch.
Sô ñoà chung:
R - Z
n
nR Z
R – Goác hoùa trò 2.
Z – Nhoùm nguyeân töû kheùp goác laïi thaønh voøng, laø
caùc lieân keát trong polyme maïch thaúng
(amide, ester, eter, . . .).
Ví duï:
- Truøng hôïp oxide ethylen.
O
CH
2
CH
2
n...-CH
2
- CH
2
- O - CH
2
- CH
2
- O - CH
2
- CH
2
- O -...
- Truøng hôïp caprolactam.
CH
2
- CH
2
- NH
CH
2
- CH
2
- CO
CH
2
...-CO(CH
2
)
5
NH - CO(CH
2
)
5
NH-...
Phöông phaùp toång hôïp polyme naøy ñöôïc söû duïng
trong coâng nghieäp ñeå toång hôïp poli-ε-caproamit,
polietylenoxyt, poltpropylenoxit vaø nhöõng daãn xuaát
cuûa chuùng.
II. NHIEÄT ÑOÄNG HOÏC CAÙC QUAÙ
TRÌNH CHUYEÅN HOÙA TÖÔNG HOÃ
CUÛA VOØNG VAØ POLYME
MAÏCH THAÚNG
Tieán haønh phaûn öùng toång hôïp chuyeån hoùa voøng
thaønh polyme maïch thaúng, tuøy theo naêng löôïng vaø
ñoä beàn cuûa voøng, coù söï caïnh tranh giöõa vieäc taïo
polyme maïch thaúng vaø vieäc giöõ nguyeân voøng.
Xeùt söï thay ñoåi naêng löôïng töï do cuûa quaù trình
chuyeån hoùa theo phöông trình nhieät ñoäng toång quaùt:
∆G = ∆H _ T. ∆S
∆H – Söï thay ñoåi nhieät enthapi cuûa heä .
∆S – Söï thay ñoåi entropi cuûa heä.
Ñeå phaûn öùng chuyeån hoùa voøng thaønh polyme
maïch thaúng xaûy ra thì ∆G phaûi aâm, nghóa laø
naêng löôïng töï do giaûm, hay noùi caùch khaùc laø
naêng löôïng töï do cuûa maéc xích cô sôû trong polyme
thaáp hôn döï tröõ naêng löôïng töï do cuûa voøng. Khi
ñoù ñoä beàn vöõng nhieät ñoäng hoïc cuûa polyme seõ
lôùn cuûa voøng trong ñieàu kieän phaûn öùng.
Naêng löôïng töï do giaûm khi giaûm enthapi vaø tang
entropi cuûa heä.
Ñoä bieán thieân haøm soá nhieät ñoäng ñöôïc xaùc
ñònh baèng hieäu soá giaù trò cuûa caùc haøm naøy
vôùi saûn phaåm cuoái cuøng cuûa phaûn öùng laø
polyme vaø chaát ban ñaàu laø monome maïch voøng.
Nhìn chung: enthapi cuûa voøng caêng (C < 4) cao hôn
cuûa polyme maïch thaúng.Vaø nguoïc laïi vôùi entropi.