Tổng quan kiến thức về polimer trong hóa học hữu cơ

Hóa học 12 Đại cương về polymer
Lý thuyết Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 9: Đại cương về polymer
1. Công thức cấu tạo và tên gọi của một số polymer
- Polymer là hợp chất có phân tử khối lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên
- Tên gọi của nhiều polymer: poly + tên monomer tương ứng. Một số polymer có tên gọi riêng.
2. Tính chất vật lí
- Ở điều kiện thường, polymer thường là chất rắn, không tan trong nước
- Một số polymer có tính đàn hồi, một số polymer cách điện, cách nhiệt, một số polymer dai và bền.
3. Tính chất hóa học của polymer hóa học 12 chân trời sáng tạo
- Phản ứng cắt mạch polymer làm giảm mạch polymer
Polymer có thề bị phân cắt thảnh monomer bởi nhiệt, tác nhân hoá học, sinh học,...
Ví dụ:
+Polystyrene bị nhiệt phân thu được styrene:
+Polyamide có thể bị thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường acid hoặc môi trường base thu được amino acid:
+Tinh bột và cellulose có thể bị thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường acid hoặc bởi enzyme thu được glucose:
(C6H10O5)n+nH2OH+,to/enzyme→nC6H12O6(C6H10O5)n+nH2O→H+,to/enzymenC6H12O6
- Phản ứng giữ nguyên mạch polymer không làm thay đổi mạch polymer
Polymer có thể tham gia các phản ứng hoá học mà không làm thay đổi chiều dài mạch polymer. Phản ứng có thể xảy ra ở nhóm thế đính vào mạch polymer, cộng vào liên kết đôi trong mạch polymer,...
Ví dụ: Poly(vinyl acetate) tác dụng với dung dịch NaOH:
- Một số đoạn mạch polymer có thể kết hợp với nhau để tạo thành đoạn mạch polymer dài hơn hoặc tạo thành polymer có cấu trúc mạng không gian (phản ứng tăng mạch polymer).
Ví dụ: Khi đun nóng cao su với lưu huỳnh thì thu được cao su lưu hoá. Ở cao su lưu hoá, các mạch polymer được nối với nhau chủ yếu các cầu nối -S-S-(cầu nối disulfide).
í dụ: Khi đun nóng cao su với lưu huỳnh thì thu được cao su lưu hoá. Ở cao su lưu hoá, các mạch polymer được nối với nhau chủ yếu các cầu nối -S-S-(cầu nối disulfide).
4. Phương pháp tổng hợp một số đại cương về polymer thường gặp
- Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành polymer.
- Phân tử monomer tham gia phản ứng trùng hợp phải có liên kết bội hoặc mạch vòng như caprolactam,…
- Trung ngưng là quá trình kết hợp nhiều monomer tạo thành polymer kèm theo sự tách loại các phân tử nhỏ (thường là nước).
- Monomer tham gia phản ứng trùng ngưng chứa ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo polymer.
Giới thiệu thêm kiến thức một số cách phân loại polymer:
- Theo nguồn gốc:
+ Polymer thiên nhiên: có nguồn gốc thiên nhiên như cellulose, tinh bột,...
+ Polymer tổng hợp: do con người tổng hợp từ các monomer như poly(vinyl chloride) (PVC), polystyrene (PS),...
+ Polymer bán tổng hợp: được điều chế bằng cách chế biến hoá học một phẩn polymer thiên nhiên (tơ visco, tơ acetate,...).
- Theo phương pháp tổng hợp:
+ Polymer trùng hợp: điều chế bằng phản ứng trùng hợp (polyethylene, polyfvinyl chloride),...).
+ Polymer trùng ngưng: điều chế bằng phản ứng trùng ngưng (nhựa phenol formaldehyde, nylon-6,6,...).