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2017年上海市培养单位上海应用物理研究所822高分子化学与物理之高分子化学考研题库

  摘要

一、名词解释

1. 缩聚反应

【答案】缩聚反应是含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应,缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。

2. 引发效率

【答案】引发效率是指引发剂分解后,用来引发单体聚合的这部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分数。另一部分引发剂则因诱导分解和笼蔽效应而损耗。

3. 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。

4. 自由基寿命

【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。

5. 环缩醛

【答案】环缩醛是在环中含有

6. 引发剂

【答案】引发剂是含有弱键的化合物,在热的作用下共价键均裂或异裂,产生自由基或离子。

基团的环状化合物。 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

二、问答题

7. 简要阐明丙烯发生配位聚合形成全同和间同立构聚合物的机理,并指出有利于形成两种立构规整聚合物的反应条件。

【答案】现用

若以代表

(1)丙烯在模型阐明丙烯发生全同聚合的机理。 活性种,则 表面定向吸附,并在活性种的空位上配位,形成

第 2 页,共 39 页 络合物;

(2)随后形成四元环过渡态,再发生顺式加成插入键中,同时空位改变位置

R 基或增长链在下一个丙烯分子配位之前又“飞回”到原来的空位上,(3)从而形成全同结构。

由于

表面上的活性种数较少(约占总量的1%),

聚合体系的能量较高(聚合温度一般

,而且“飞回”时又可借助的d 轨道和碳的P 轨道交盖能量的补偿,所以R 基(或増长)

“飞回”原位有足够的能量和空间。链)如果把聚合温度降至

基的“飞回”速度,此刻就形成间同立构聚丙烯。

8. 什么结构因素决定了自由基的活性?

【答案】自由基的活性主要取决于三个因素,即共轭效应、诱导效应和空间位阻效应。①取代基共轭效应:使自由基电子云密度降低,从而降低了自由基的能量,自由基活性减弱。②取代基诱导效应:供电子取代基的效应使自由基电子云密度增加,能量升高,自由基活性增强;而吸电子取代基的一I 效应使自由基电子云密度降低,能量降低,自由基活性减弱。③空间位阻效应:取代基的位阻和排斥作用给自由基的反应增加了困难,自由基活性减弱。

当①和②对自由基稳定性影响发生矛盾时,共轭效应起主导作用。当②和③对自由基稳定性影响发生矛盾时,空间位阻效应起主导作用。

9. 什么是自动加速现象?产生的原因是什么?对聚合反应及聚合物会产生什么影响?

【答案】(1)当自由基聚合进入中期后,随着转化率増加,聚合速率自动加快,这一现象称为自动加速现象。

(2)聚合反应体系黏度随转化率的升高而升高是产生自动加速过程的根本原因。

(3)其产生和发展的过程如下:黏度升高导致大分子链端自由基被非活性的分子链包围甚至包裹,自由基之间的双基终止变得困难,体系中自由基的消耗速率减小而产生速率却变化不大,最终导致自由基浓度迅速升高。其结果是聚合反应速率迅速增大,体系温度升高。这一结果又反馈回来使引发剂分解速率加快,导致自由基浓度进一步升高,从而使聚合速率不可控制地加快。自动加速过程产生的结果:①导致相对分子质量和分散度都升高,有可能严重影响产品质量。②导致聚合反应速率迅速增加,体系温度迅速升高,甚至产生局部过热,并最终导致爆聚和喷料等事故。

10.阴离子聚合在适当的条件下,其阴离子活性增长链可以长期不终止,而形成活性聚合物,为什么?

【答案】(1)阴离子活性增长链中心离子具有相同电荷,相同电荷的排斥作用,不像自由基聚合那样可以双基终止。

(2)阴离子聚合中,阴离子活性増长链的反离子常为金属阳离子,中心离子为碳负离子,二

第 3 页,共 39 页 可使单体配位插入速度远大于R

者之间离解度大,不能发生中心离子和反离子的结合反应。

(3

)阴离子活性增长链也不容易发生向单体转移反应。因为这种转移反应需脱除

高的能量,而阴离子聚合往往是在低温进行的。

11.写出PET 和有机玻璃的的结构式,并用系统命名法命名它们。

【答案】聚氧亚乙基氧对苯二甲酰: 需要较

有机玻璃:聚1-甲基1-甲氧羰基亚乙基

12.比较自由基聚合的四种聚合方法。

【答案】

13.当【答案】当时

存在恒比点,此时

等特殊情况下当时

的函数关系如何? 与无关;当时,

14.何谓聚合物官能团的化学转化?在聚合物官能团的化学转化中,影响官能团转化的因素是什么?官能团的转化率一般为多少?

【答案】(1)由于高分子的化学反应是通过官能团的化学转化而实现的,所以又可以将聚合物的化学反应称为聚合物官能团的化学转化。

(2)官能团转化的影响因素:扩散因素的影响、邻近基团的影响和相邻官能团成对反应的限制。

(3)因为聚合物的化学反应的复杂性,官能团的转化率一般为

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