3. Классификация поликонденсационных процессов

Существует 4 способа классификации поликонденсации:

по признаку химической природы функциональных групп мономеров: гомо- и гетерофункциональная поликонденсация (см. выше);

по признаку химического строения участвующих в реакции мономеров: гомо- и гетерополиконденсация (п. 2.1.4);

в соответствии с термодинамическими характеристиками реакции: обратимая (равновесная) и необратимая (неравновесная)(пп.2.2, 2.3).

по структуре образующихся макромолекул: линейная и трехмерная поликонденсация (п. 2.5).

4. Гомо- и гетерополиконденсация

Гомополиконденсация протекает с участием только одного типа мономера, который содержит либо одинаковые функциональные группы (гомофункциональная гомополиконденсация), либо разные функциональные группы (гетерофункциональная гомополиконденсация).

Пример гомофункциональной гомополиконденсации. Синтез простых полиэфиров из гликолей:

nНО-R-OH H-[-O-R-]_n-OH + (n-1)H₂O

Пример гетерофункциональной гомополиконденсации. Синтез полиамида-6 из -аминокапроновой кислоты:

nH₂N(CH₂)₅COOH H-[-HN(CH₂)₅CO-]_n-OH + (n-1)H₂O

Гетерополиконденсация протекает с участием мономеров различного строения. Она также может быть гомо- и гетерофункциональной.

Пример гомофункциональной гетерополиконденсации. Синтез простых полиэфиров из гликолей:

nНО-R-OH + nHO-R′-OH H-[-O-R-O- R′-]_n-OH + (2n-1)H₂O

Пример гетерофункциональной гетерополиконденсации. Синтез полиамида-610 из гексаметилендиамина и себациновой кислоты (полигексаметиленсебацинамид, или полиимино-(1,10-диоксодекаметилен)-иминогексаметилен):

nH₂N(CH₂)₆ NH₂ + nHOOC(CH₂)₈COOH

H[-HN(CH₂)₆ NHOC(CH₂)₈CO-]_nOH + (2n-1)H₂O

5. Типы химических реакций, используемых при поликонденсации

Полиэтерификация (синтез сложных полиэфиров)

Исходные мономеры: оксикислоты, гликоли, глицерин, двухатомные фенолы, дикарбоновые кислоты (ненасыщенные и насыщенные), их ангидриды, хлорангидриды и эфиры.

Пример гомополиэтерификации – поликонденсация оксикислоты:

nНО-R-COOH H-[-O-R-CO]_n-OH + (n-1)H₂O

Пример гетерополиэтерификации:

nНО-R-OH + nНОOC-R-COOH H-[-O-R-OOC-R-CO]_n-OH + (2n-1)H₂O

где R, R – алкильный или арильный радикалы.

При синтезе полиарилатов используют феноляты и дихлорангидриды ароматических дикарбоновых кислот:

nNaО-Ar-ONa + nClOC-Ar-COCl → Na-[-O-Ar-OOC-Ar-CO]_n-Cl + (2n-1)NaCl

Полиамидирование (синтез полиамидов)

Возможно несколькими способами.

1. Гетерофункциональная гомополиконденсация аминокислот:

nH₂N-R-COOH H-[-HN-R-CO-]_n-OH + (n-1)H₂O

2. Гетерополиконденсация:

а) диаминов и дикарбоновых кислот:

nH₂N-R-NH₂ + nHOOC-R-COOH H-[-HN-R-NHOC-R-CO-]_n-OH +

+ (2n-1)H₂O

b) солей диаминов и дикарбоновых кислот

n[⁺H₃N-R-NH₃⁺ + ^-OOC-R-COO^-] H-[-HN-R-NHOC-R-CO-]_n-OH +

+ (2n-1)H₂O

с) диаминов и дихлорангидридов дикарбоновых кислот:

nH₂N-R-NH₂ + nClOC-R-COCl → H-[-HN-R-NHOC-R-CO-]_n-Cl + (2n-1)HCl

d) диизоцианатов и дикарбоновых кислот:

nO=C=N-R-N=C=O + nHOOC-R-COOH →

→ O=C=N-R-NHOC-R-CO-[-HN-R-NHOC-R-CO-]_n-OH + 2nCO₂

Таблица 4. Примеры функциональных групп в мономерах