作者kevinhero ()
看板Chemistry
標題Re: [實驗] 高分子怎麼合成?
時間Mon Oct 29 00:24:35 2007
※ 引述《HIbaby (嗨北鼻)》之銘言:
: 問個粗淺的問題
: 想請教一下高分子如何合成?
: 要如何決定高分子的長度?
: 高分子可以由不同的分子互相依照順序合成嗎? 比方說 A-B-A-B
: 問的很籠統 不知道有沒有人是這領域的呢 謝謝各位..
ㄧ般大致分為 chain growth 及step growth
這兩種的分類我就不多說了很多可以查的到
小弟我目前做過一些高分子的合成所以就稍微講一下有哪些方法:
step growth;此方法分子量不ㄧ定,要看單體反應性。
A-B-A-B 也就是所謂的交替式(alternate),通常合成這種的東西需要雙官能基
例如常見的"Nylon"就是由diacid及diamine進行聚縮合反應所得到的,了這些
之外,像是polyimide,polyester,polyether...等都是雙官能基進行聚縮合反應
;另ㄧ種常見的方法就是 Suzuki coupling,也是ㄧ樣雙官能基分別是雙鹵素,
最常見的是Br與硼酯進行反應,ㄧ樣得到alternate,但是此方法PDI值大。
所以ㄧ班通常聚合完後都會用索式萃取來洗掉較小的分子,且PDI值會變小
chain growth; 可以控制分子量,且但是ㄧ開始必須 m/i 比要設定
也就是monomer/initiator 借此來計算要進行得到多少的分子鏈長,這通常是理論
因此實際聚出來會較低,但是這種方法可以聚出很多種形式的 architecture
方法的話我就舉例一些:
第一種是 free radical: 這種方法是最早期大家都在使用的方法,常用的有BPO
AIBN...等當作起始劑,但是缺點是有可能會形成 side chain,所以ㄧ般都會用
BPO去聚控制(利用立體障礙控制不會形成side chain),假如要在聚下ㄧ段,則要
再加入TEMPO(ㄧ開始就要加入),使末端有官能基在繼續做下ㄧ段。PDI值低
第二種是 anionic polymerization,這種方法可以把PDI值控制的較低,ㄧ樣
要設定m/i比,做自己想要鏈段多長,但是此方法條件很嚴苛,須在高真空下然後
灌入氮氣,且monomer必須超級純,否則initator進入立刻會被inpure吃掉導致
反應整各失敗。PDI值低
PS:此方法solvent必須是無水狀態,只要有一點點水就會立刻終止反應
所以ㄧ班solvent都會純化兩次。反應溫度要在-78度
第三種是 cationic polymerization,此種方法較少見,因為易產生 side chain
導致PDI值過大,且這各本身我沒做過所以較沒辦法提供意見
第四種是 ATRP,這種方法是最近幾年發展出來的,且蠻多人在使用的,但是唯一
的缺點就是要把CuBr除乾淨,此外此方法假如單體有 N 的元素,易導致PDI變大
詳細原因很多,paper都會有提到我就不在多說。PDI值小
第四種就是最金屬催化,可以控制位置選擇,例如 metallocene...等
這種方法好處是 A-A-A-A-B-A-A-A-A-B-------
且有位置選擇性,遮一個方法我就沒做過也很少接觸,所以較沒辦法提供
還有一種就是 Ziegler-Natta 很有名有得到諾貝爾化學獎,這也是可以查到
多介紹一種 Yamamoto coupling 這種方法聚出來是random,但必須要有雙鹵素
的官能基,最常見的就是Br,只但是此方法聚出來的PDI值很大,此種方法也蠻
常見的。
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◆ From: 220.139.240.186
1F:推 AAQQUUAA:是step "growth" 和 chain "growth" 10/29 01:03
2F:推 kevinhero:感謝~~昨天打太快沒注意到...謝謝糾正..^^ 10/29 10:00
※ 編輯: kevinhero 來自: 140.112.148.110 (10/29 10:17)
3F:推 HIbaby:謝謝你 我得再去吸收吸收! ^_^ 10/29 10:24
4F:推 kevinhero:至於其他的相關細節我晚上在補上去...現在忙著做實驗^^ 10/29 11:30
5F:推 HIbaby:謝謝k大. 板上好多回文都是k大 真有趣..^_^ 10/29 12:15
6F:推 kentcsu:推!~很詳細!~ 10/29 19:46
※ 編輯: kevinhero 來自: 61.229.34.215 (10/29 23:43)
7F:推 kevinhero:有些細節牽涉到實驗式的方法,所就...不過大致是如此 10/30 00:03
8F:推 buteo:好文 M完再推 ^^ 10/30 05:49
9F:推 weakla:好文 推~~ 11/04 11:16