1.高分子的構(gòu)型
高分子的構(gòu)型是指通過(guò)化學(xué)鍵固定的原子在分子中的空間位置排列情況,這種排列具有穩(wěn)定性,改變構(gòu)型必須經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵的破壞和重組。同樣數(shù)目的原子以不同的排列方式組成的分子叫做同分異構(gòu)體,同分異構(gòu)體分為兩種:一種稱(chēng)為構(gòu)造異構(gòu)體,即同樣單元體由不同鍵接順序方式生成的高分子;另一種被稱(chēng)為立體同分異構(gòu)體(簡(jiǎn)稱(chēng)立體異構(gòu)體),是具有相同原子序列但原子空間排列不同的高分子。立體異構(gòu)體按其構(gòu)型分為:
l 旋光異構(gòu)
l 幾何異構(gòu)(又稱(chēng)順?lè)串悩?gòu))
1.1旋光異構(gòu)
正四面體的中心原子(如C、Si、P+、N+)上四個(gè)取代基或原子如果是不對(duì)稱(chēng)的,這個(gè)中心原子叫做手性原子。對(duì)應(yīng)的化合物將出現(xiàn)旋光不同的兩種異構(gòu)體。這種旋光異構(gòu)體在高分子中有三種立體結(jié)構(gòu)型式:
l 全同立構(gòu):若將主鏈拉直在一平面上,相同的取代基位于平面同一側(cè);
l 間同(間規(guī))立構(gòu):相同的取代基交替排列在平面的兩側(cè);
l 無(wú)規(guī)立構(gòu):取代基無(wú)序地排列在平面的兩側(cè)。

1.2幾何異構(gòu)(順?lè)串悩?gòu))
當(dāng)主鏈上存在雙鍵時(shí),形成雙鍵的C原子上的取代基因π鍵電子云的平面結(jié)構(gòu)所致,不能繞雙鍵平面旋轉(zhuǎn)。當(dāng)組成雙鍵的兩個(gè)碳原子同時(shí)被兩個(gè)不同的原子或基團(tuán)取代時(shí),由于分子內(nèi)雙鍵上的基團(tuán)兩側(cè)排列不同而有順式構(gòu)型和反式構(gòu)型之分,如聚1,4丁二烯,內(nèi)雙鍵上基團(tuán)在雙鍵一側(cè)為順式,反之為反式。

2.高分子構(gòu)型的確定方法
下面是常用的高分子構(gòu)型確定方法。
l X射線衍射:X射線射入晶體后,被晶體中周期性排列的原子反射所產(chǎn)生的次生X射線相互交叉,出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。當(dāng)光線之間的光程差恰好等于入射光的波長(zhǎng)時(shí),干涉最強(qiáng),既衍射。利用衍射的位置和強(qiáng)度可以得出晶區(qū)中原子的排列次序,并由此推算高分子的構(gòu)型。X射線衍射方法不需要模型化合物的知識(shí),但局限于測(cè)定結(jié)晶較好并且立構(gòu)純度較高的物質(zhì)。
l 電子衍射:類(lèi)似于X射線衍射。不同之處在于入射的是電子束而不是X光。
l 紅外光譜:特定的基團(tuán)、化學(xué)鍵由于具有獨(dú)特而唯一的紅外線吸收頻率,即特征“指紋”,因此可以利用已知構(gòu)型基團(tuán)的紅外光譜庫(kù)確定未知高分子中的分子構(gòu)型。
l 核磁共振:利用具有核磁矩的原子核作為磁探針探測(cè)分子內(nèi)部的磁場(chǎng)變化。在一定的化學(xué)環(huán)境中,成鍵的氫原子(質(zhì)子)、13C、和18F原子磁信號(hào)的化學(xué)位移(譜圖上譜峰位置的移動(dòng))與主鏈的構(gòu)型有關(guān)??梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定相鄰鏈節(jié)構(gòu)型的異同,進(jìn)而推算得到高分子中全同立構(gòu)和間同立構(gòu)結(jié)構(gòu)的百分?jǐn)?shù)。
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