Примеры решения задач
Пример 17.1. Чему равна степень полимеризации изобутилена при получении полиизобутилена с молекулярной массой 56280?
Решение. Полиизобутилен (полимер) получается реакцией полимеризации изобутилена (мономера), реакция представлена схемой:
СН3
n
CH2=C
– CH3
– CH2
– C –
CH3 CH3 n
изобутилен полиизобутилен
Степень полимеризации n показывает, какое число молекул мономера вступает в реакцию полимеризации. Молекулярная масса изобутилена 56, средняя молекулярная масса полимера 56280. Следовательно, степень полимеризации
n = 56280 / 56 = 1005
П ример 17.2. Составьте уравнение реакции сополимеризации бутена -1
(CH2=CH–CH2–CH3 ) и стирола CH2=CH, если число молекул бутена и
C6H5
стирола, входящих в состав макромолекул, находятся в соотношении 2:1.
Решение. Сополимеризация – это реакция полимеризации, в которой участвуют молекулы разных мономеров. В данном случае одним мономером является бутен, другим стирол. Уравнение реакции сополимеризации имеет вид:
n (CH2 = CH – CH2 – CH3 + CH2= CH + CH2 = CH – CH2 – CH3)
C6H5
( – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2– CH –) n
C2H5 C6H5 C2H5
Пример 17.3. Составьте схему реакции поликонденсации ацетальдегида с фенолом, считая, что продукт поликонденсации имеет линейное строение.
Решение. Поликонденсация – это реакция синтеза полимера из мономеров, имеющих две или несколько функциональные группы, сопровождающаяся образованием низкомолекулярных продуктов (H2O, NH3 и др.)
Данная реакция поликонденсации может быть представлена схемой:
Задачи
321. Для получения синтетического волокна “нитрон” в качестве мономера используют акрилонитрил CH2 = CH – CN. Составьте уравнение полимеризации этого мономера.
322. Напишите уравнение реакции полимеризации формальдегида и определите степень полимеризации в реакции получения полиформальдегида со средней молекулярной массой 45000. (Ответ: 1500).
323. Напишите уравнение реакции получения политетрафторэтилена (фторпласта – 4) и определите среднюю молекулярную массу полимера, если степень полимеризации равна 1200. (Ответ: 120000).
324. Составьте уравнение реакции сополимеризации пропилена и изобутилена. Вычислите степень полимеризации, если сополимер имеет молекулярную массу 160000. (Ответ: 1600).
325. Составьте уравнение реакции получения полихлорвинила, если в качестве исходного вещества взяли хлорэтен.
326. Муравьиный альдегид вступает в реакцию поликонденсации с мочевиной CO(NH2)2 и образует синтетическую карбамидную смолу. Напишите уравнение реакции поликонденсации, считая, что на 2 моль мочевины необходим 1 моль формальдегида.
327. Напишите структурную формулу винилацетата. Приведите схему полимеризации этого соединения.
328. Приведите схему сополимеризации акрилонитрила CH2=CHCN и винилацетата.
329. Приведите схему получения полимера при реакции сополимеризации стирола и акрилонитрила.
330. Напишите структурную формулу метакриловой кислоты. Какое соединение получается при взаимодействии ее с метанолом? Напишите уравнение реакции. Составьте схему полимеризации образующегося продукта.
331. Составьте схему поликонденсации адипиновой кислоты C4H8(COOH)2 и гексаметилендиамина (NH2)2(CH2)6 .
332. Как можно получить винилхлорид, имея карбид кальция, хлорид натрия, серную кислоту и воду? Напишите уравнения соответствующих реакций. Составьте схему полимеризации винилхлорида.
333. Полимером какого непредельного диенового углерода является натуральный каучук? Напишите структурную формулу этого углеводорода и реакцию его полимеризации.
334. Составьте схему сополимеризации бутадиена и стирола.
335. Для получения синтетического волокна “энант” в качестве мономера используют аминоэнантовую кислоту NH2 – (CH2)6 – COOH. Составьте схему поликонденсации аминоэнантовой кислоты.
336. Составьте схему сополимеризации изопрена и изобутилена.
337. Напишите уравнение реакции поликонденсации карбамида CO(NH2)2 с уксусным альдегидом, исходя из того, что с каждым 3 моль карбамида вступают в реакцию 2 моль альдегида.
338. При взаимодействии этилакриловой кислоты CH2= C(C2H5) – COOH с пропиловым спиртом C3H7OH образуется пропилэтилакрилат. Напишите реакцию его получения и полимеризации. Какая масса полимера получится в результате реакции, если степень полимеризации равна 32? (Ответ: 4992).
339. Напишите уравнение реакции получения метилового эфира метакриловой кислоты метакриловой кислоты и реакцию полимеризации его в полиметилметакрилат. Определите среднюю молекулярную массу полимера, если степень полимеризации равна 150. (Ответ: 13200).
340. Волокно “лавсан” является продуктом терефталиевой кислоты C6H4(COOH)2 и этиленгликоля. Соотношение между числом молекул терефталиевой кислоты и этиленгликоля 2:1. Изобразите строение структурного звена этого полимера.