当前位置:问答库>考研试题

2017年后勤工程学院材料学808高分子化学与物理之高分子化学考研强化模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 环氧化合物

【答案】环氧化合物是三节环醚又称为环氧化合物或氧化烯,如环氧乙烷又称为氧化乙烯,环氧丙烷又称为氧化丙烯。

2. 序旋标记法

【答案】根据建议的命名法,光学异构体的对映体构型用(右)或(左)表示。即

按照次序规则的顺序即由

在方向盘上呈,顺时针排列)是顺时针方向排列(或把手性碳原子比作将手性中心(如手性碳)周围的四个原子或原子团

排列,假定观察者位于的对面,若汽车方向盘

,在方向盘的连杆上,

其他三个原子团

这一构型就用表示;若

记法。

3. 三大合成材料

【答案】三大合成材料是在合成的高分子材料中,那些最重要的、最常见的高分子材料如塑料、合成纤维和合成橡胶。

4. 均缩聚、混缩聚、共缩聚

【答案】由一种单体进行的缩聚反应称为均缩聚。由两种带不同官能团的单体进行的缩聚反应称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的、并能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。

5. 向大分子转移常数

速率常的比值:

6. 自由基寿命

呈反时针排列,则构型就为S 。手性碳的上述表示法称为序旋标 是链自由基向大分子转移反应的速率常数与链増长反应速表征链自由基向大分子转移的难易程度。 【答案】

向大分子转移常数

【答案】自由基寿命是指自由基从产生到引发单体聚合形成聚合物的这段时间。

二、问答题

7. 用简洁的语言说明下列术语:

(1)高分子;(2)单体;(3)(高分子)主链;(4)侧链或侧基;(5)(结构)重复单元;(6)

链节;(7)结构单元;(8)单体单元;(9)聚合度。

【答案】(1)高分子:通常将相对分子质量大于10000的化合物称为高分子。狭义的高分子

指有一定重复单元的合成产物,广义的高分子也包括天然大分子和无一定重复单元的复杂大分子。

(2)单体:通常将生成高分子的小分子原料称为单体。

(3)主链:是构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。最常见的是碳链,偶尔有非碳原子(如0、N 、S 等原子)杂入。

(4)侧链或侧基:是连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。支链可以较小,称为侧基;可以较大,称为侧链(往往也是由某种单体聚合而成)。

(5)(结构)重复单元:是大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位,简称重复单元。

(6)链节:在高分子物理中常把结构重复单元称为“链节”,高分子的结构式常用n 表示链节的数目,即

(7)结构单元:是由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分。

(8)单体单元:是与单体的化学组成完全相同、只是化学结构不同的结构单元。

(9)聚合度聚合物分子中,结构单元的数目称为聚合度。

8. 影响聚合物化学反应的因素有哪些?试举例逐一说明。

【答案】(1)化学因素有:

邻近基团位阻的影响:当聚合物分子链上参加化学反应的基团邻近的是体积较大的基团时,往往会由于位阻效应而使低分子反应物难于接近反应部位从而无法进行反应。典型的例子是聚乙烯醇的三苯乙酰化反应,只能达到的转化率。

邻近基团的静电效应:当聚合物化学反应涉及酸碱催化过程,或者有离子态反应物参与反应,或者有离子态基团生成时,在化学反应进行到后期,未反应基团的进一步反应往往会受到邻近带电荷基团的静电作用而改变速率。凡有利于形成五元或六元环状中间体的,邻近基团都有加速作用。如果化学试剂与反应后的基团所带电荷相同,则静电相斥,将使反应速率降低,基团的转化程度也低于100%。典型例子是甲基丙烯酸酯类的水解反应,水解反应一旦开始,则已经水解生成的羧基负离子与邻近未水解酯基上带部分正电荷的羰基由于相反电荷的吸引而容易靠近,形成六元环酐,再开环成羧基,而非由羟基直接水解。这一过程有利于羰基上羟基的离去而完成水解过程。

构型的影响:例如,甲基丙烯酸甲酯的水解反应,全同立构聚甲基丙烯酸甲酯的甲基处于主链平面的同一侧,已经水解生成的羧基对邻近酯基具有催化作用,水解反应速率越来越快;间同立构聚甲基丙烯酸甲酯的酯基交替处于主链平面的两侧,已经水解的反应速率也越来越慢;无规聚甲基丙烯酸甲酯的水解反应速率则介于全同立构物和间同立构物之问。

基团的隔离作用或“孤立化”、“概率效应”:在聚合物化学反应中,如果参加反应的聚合物官能团必须是两个或两个以上,而当反应进行到后期时,一个官能团的周围可能已经没有能够与之协同反应的第二个官能团,则这个官能团就好像被“隔离”或“孤立”起来而无法继续进行反应,最高转化程度因而受到限制。典型例子是聚乙烯醇的缩甲醛反应。通常聚乙烯醇的缩甲醛化程度

只能达到有的羟基被孤立化。

(2)物理因素有:

聚合物聚集态的影响:例如,高度结晶的聚乙烯很难进行化学反应。

相容性的影响:例如,聚乙烯醇的缩甲醛反应,反应物聚乙烯醇亲水性良好,而聚乙烯醇缩甲醛(维尼纶)的亲水性很差,必须选择既有较好亲水性,又有一定亲油性的混合溶剂一一水和甲醇。

温度:一般升高温度使反应速率提高,但温度太高可能导致不期望的氧化、裂解等副反应发生。

9. 何谓诱导期?诱导期产生的原因是什么?与阻聚剂的关系怎样?试从阻常数来比较硝基苯、苯醌、DPPH 、和氧的阻聚效果。

,待体【答案】(1)虽然聚合体系中达到聚合温度,但看不到聚合反应进行(聚合速率为零)

系中杂质除尽,才看到聚合反应进行,从聚合体系达到聚合温度至看到聚合反应进行这段时间称为诱导期。

,引发剂产生的初级自由基首先与杂质(2)诱导期产生的原因是体系中存在杂质(阻聚剂)

反应,待杂质除尽后,体系才能正常聚合。

(3)体系中杂质(阻聚剂)越多,诱导期越长。

(4)从阻聚常数的值可以大致衡量阻聚剂的阻聚效果,如表所示。

表某些阻聚剂的阻聚常数

阻聚剂的阻聚效果:

10.何谓聚合物相对分子质量的多分散性?

【答案】对于一个纯的无机化合物和有机化合物,其中任何一个分子不仅具有相同的化学组成,而且具有相同的相对分子质量。聚合物则不然,即使对于一个纯粹的聚合物,它也是由化学组成相同而相对分子质量不等的同一系列的聚合物的混合物所构成,这就是所谓聚合物的相对分子质量的多分散性。通常所说的聚合物的平均相对分子质量具有统计平均的意义。