1-mavzu. Polimеrlar kimyoviy o`zgarishlari o`ziga xosligi

Polimergomologik qator - Tarkibi va tuzilishi jihatdan bir xil, ammo molekulyar massasi turlicha bo’lgan makromolekulali birikmalarga aytiladi.
Polimerlanish reaksiyasi- Bir necha quyi molekulyar moddalarning o’zaro kovalent bog’lanib yuqori molekulyar birikmalar hosil qilish reaksiyasi.
Olegomerlar - ham monomerlarni, ham polimerlarni xossalarini o`zida mujamlashtirgan moddalar.
Elementar bo’g’in yoki monomer bo’g’in- polimern xossalarin o`zida mujamlashtirgan makromolekulaning kichik qismi.
Polimerning molekulyar massasi- yuqjri molekulyar birikmaning uglerod birligida ifodalangan massasi.
Kompozision materiallar (kompozitlar)- bir necha oddiy va murrakkab moddalarning mexanik tashqil topgan sistema.
Telomerlanish- Maxsus eritmalar tanlash, polimerlanish jarayonida harorat, bosim, inisiator miqdor va turini o’zgartirish kabi yo’llar bilan quyi molekulyar polimerlar sintez qilish jarayonida aytiladi.
Modifikasiyalash - bir turdagi polimerlardan ikkinchi turdagi polimerlarni olish reaksiyasidir.
Ionitlar - kationlar yoli anionlarni o`zida ushlab qoluvchi moddalar.
Yuqori molekulyar birikmalar molekulasi oddiy bo’g’inlardan tashqil topgan bo’lib, ular quyidagicha o’zaro bog’langan bo’ladi:
-А – А –А – А – А –А – А – А - yoki -(-A-)_n-
bu erda, A – takrorlanuvchi bo’g’in; n - bo’g’inlar soni bo’lib, polimerlanish darajasini ifodalaydi. Polimerlanish darajasi polimerning molekulyar massasi (M) va monomer molekula massasi (m) bilan o’zaro: Р = M/m nisbatda bog’langan bo’ladi. Bundan M = P · m, ya’ni polimerning molekulyar massasi (M), uning oddiy bo’g’in molekulyar massasi (m) ning polimerlanish darajasi (P) ga ko’paytmasiga teng.

Polimerlarni hosil qiladigan quyi molekulyar moddalarni monomerlar deyiladi (mono – bir demakdir). Agar polimer hosil bo’lishida monomer molekulasi to’liq o’zgarmagan holda makromolekula tarkibiga o’ta, takrorlanuvchan bo’g’inni monomer bo’g’in deb ataladi.

Bir xil tarkibli monomerlardan hosil bo’ladigan makromolekulani gomopolimer deyiladi. Polimer hosil bo’lishida turli xil monomerlar ishtirok etsa, turli tarkibli bo’g’inlar ko’p marta takrorlansa, bunday polimerlarni sopolimerlar deyiladi. Masalan, tarkibi turlicha bo’lgan monomer bo’g’inlarni A,B,C deb ifodalasak, ulardan hosil bo’lgan sopolimerlarning tuzilishi quyidagicha bo’ladi:

Mаsаlаn:… – А – А – B – А – B – B – А – B – A – А –B –

yoki – А – B – B – C – A – C – C – B – А – B– B –
Sopolimer makromolekulasida ko’p marta qaytariladigan bo’g’inlar joylanishining ketma-ketligi tartibsiz bo’lsa, bunday sopolimer statik sopolimer deb ataladi.
Ba’zi sopolimerlar makromolekulasida monomer bo’g’inlari batartib joylashgan bo’ladi.
Masalan:

– А – А – А – А – B – B – B – B – А – А – А – А –,

bunday sopolimerlar blok sopolimerlar deyiladi.

Makromolekulani asosiy zanjiriga ikkinchi biror bir monomer bo’g’inlari quyidagicha bog’langan bo’lsa, bunday sopolimerlarga payvand sopolimerlar deyiladi.
Endi makromolekulada yonma- yon joylashgan monomer bo’g’inlarini bir- biriga nisbatan turli fazoviy holatlarini (konfigurasiyalarini) qarab chiqamiz.

B

B


– А – А – А – А – А – А – А – А – А –

B B

B B

Shuni eslatib o’tish kerakki, bu holatlar «yaqin tartibli» tuzilish deb yuritiladi va o’z navbatida bu «yaqin tartibli» konfigurasiyalar struktur va fazoviy izomerlarga bo’linadi.

Struktur izomerlar polimer makromolekulasida monomer bo’g’inlarining bir- biriga nisbatan qanday holatda birikkanligini xarakterlaydi. Odatda bunday birikishlar uch xil bo’ladi.

1. 
   «boshga - bosh»; 2) «boshga -dum»; 3) «dumga -dum».
   

Agar CH₂=CH tipidagi monomerlarning CH₂X guruhsini «bosh» va CH guruhsini «dum»deb hisoblasak, yuqorida aytilgan uch xil birikish quyidagi shaklni oladi:
n CH₂ = CH→ ~ CH - CH₂ - CH₂ - CH ~
| | |
X X X
«boshga -bosh» birikish
n CH₂ = CH→ ~ CH₂ - CH - CH - CH₂ ~
| | |
X X X
«dumga - dum» birikish

n CH₂ = CH→ ~ CH₂ - CH - CH₂ - CH ~

| | |
X X X
«dumga - bosh» birikish

Amalda polimer makrmolekulasi zanjirida uch xil birikish kuzatiladi. Bunday birikish aralash holda ruy beradi.:

~ CH₂ - CH - CH₂ - CH - CH - CH₂ - CH₂ - CH~
| | | |
X X X X
Dien uglevodorodlardan hosil bo’lgan polimerlarda struktor izomerlar turlicha bo’ladi. Molekulasi CH₂ = CX – CH = CH₂ ko’rinishga ega bo’lgan ( bu erda X=H, CH₃ , Cl) monomer bitta yoki ikkala qo’shbog’i bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Agar reaksiyaga ikkala qo’shbog’ bilan kirishsa, bunday polimerning strukturasi «boshga - dum» «boshga – bosh» « dumga - dum» tuzilishlariga ega bo’lishi mumkin.
d b d b b d d b
~CH₂-CX=CH-CH₂–CH₂-CX=CH–CH₂–CH₂–CH=CX–CH₂–CH₂–CX=CH–CH₂ ~

Agar birikish reaksiyasida bitta qo’shbog’ ishtirok etsa, 1,2 (I) yoki 3,4 (II) tipidagi strukturalarni kuzatish mumkin.

d b d d b b d
~ CH₂ – CX – CH₂ - CX– CX – CH₂ – CH₂ – CX ~
I I I I
CH CH CH CH
II II II II
CH₂ CH₂ CH₂ CH₂

yoki
d b d d b b d

~ CH₂ – CH – CH₂ - CH– CH – CH₂ – CH₂ – CH ~
I I I I
CX CX CX CX
II II II II
CH₂ CH₂ CH₂ CH₂

Sopolimerlarda ham struktur izomerlarning bir necha turi bo’lishi mumkin. Biroq bunda struktur izomerlar soni gomopolimerlardagiga qaraganda ancha ko’proq bo’ladi. Statik sopolimer molekulalari zanjirida monomer bo’g’inlari ketma –ket;

~A-B-A-B-A-B~
ko’rinishida birikishi yoki diada (ikkita bo’g’in); triada (uchta bo’g’in); tetrada (to’rtta bo’g’in) ko’rinishida birikkanda ham, shu diada, triada va tetradalarning ichlarida ham gomopolimerlardagiga o’xshash struktura izomerlar mavjud bo’ladi. Makromolekula zanjiri diada (I), triada ko’rinishidagi halqalarning o’zi ham tartib bilan takrorlanuvchan (I) yoki statik (II) ko’rinishida bo’lishi mumkin:

~BBB-AA-BBB-AA-BBB~ (I)

~ B – AA – BBBB- AA-BB~ (II)