Синтез высокомолекулярных соединений
Природные (естественные) высокомолекулярные соединения образуются в процессе биосинтеза в клетках растений и живых организмов, и для использования выделяются из
растительного и животного сырья с помощью экстракции, фракционного осаждения и
других методов.
Природные неорганические высокомолекулярные соединения образуются в результате геохимических процессов, происходящих в земной коре.
Искусственные высокомолекулярные соединения получают путем химической модификации природных высокомолекулярных соединений за счет протекания химических реакций
природного
полимера с различными природными агентами.
Так, например, сырьем для целого ряда искусственных высокомолекулярных соединений служит древесина или хлопковая целлюлоза, путем обработки которой смесью
азотной и серной кислоты получают нитраты целлюлозы, один из которых
коллоксилин, используется в качестве основного компонента (связующего) для
получения целлулоидного этрола, пленок и лаков.
При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом получаются уксуснокислые эфиры целлюлозы — ацетаты целлюлозы, которые используются для получения ацетатного
шелка, ацетил-целлюлозного этрола, лаков.
Синтетические высокомолекулярные соединения получают из низкомолекулярных веществ — мономеров — по реакциям полимеризации или поликонденсации.
Синтез высокомолекулярного вещества из низкомолекулярных веществ (мономеров) возможен лишь только в том случае, если молекула мономера может взаимодействовать
по
крайней мере с двумя другими молекулами, т.е. если исходное вещество имеет в
своей структуре двойные связи или является по меньшей мере бифункциональным,
т.е. содержит не менее двух функциональных групп, которые могут
взаимодействовать между собой. К функциональным группам относятся кислород-азот-серосодержащие
группы типа
Характерной особенностью высокомолекулярных соединений является влияние условий проведения синтеза на свойства образующегося продукта. Этим синтез
высокомолекулярных
соединений отличается от синтеза низкомолекулярных веществ, где изменение
условий проведения реакции влияет только на количественный выход продукта.
В зависимости от метода и условий синтеза высокомолекулярного соединения изменяется его средняя молекулярная масса, а также количество макромолекул
различной длины (изменяется полидисперсность полимера).
Величина средней молекулярной массы и степень полидисперсности влияют на возможность формирования физической структуры высокомолекулярного соединения, его
физико-химические и физико-механические свойства.
В настоящее время известно четыре основных метода синтеза высокомолекулярных соединений:
1. Полимеризация;
2. Поликонденсация;
3. Ступенчатая полимеризация;
4. Реакции превращения.