有机化学在高分子合成中的应用

有机化学在高分子合成中的应用

王和英

云南医药健康职业学院云南省650106

摘要：目前，高分子材料已经成为了一门学科，在各大高校里都有这门课的开设。主要就是讲高分子材料的合成以及在生产、生活各方面的应用，因此高分子材料的发展对人们的生活水平也有积极的影响，对于初步学习高分子材料学科的学生来说，高分子材料的学习是比较困难的，因为有太多的知识点需要记忆，而且知识点宽泛且千变万化。有机化学是研究高分子材料的入门课，在学习高分子材料学科的时候，首先必须要让学生对有机化学方面的知识点有足够的掌握和理解，这样才能更好的去学习高分子材料这一学科的知识，由此可见要懂得高分子材料的合成，首先要了解有机化学技术。

关键词：有机化学；高分子合成；应用

引言

目前，高分子材料已经成为了一门学科，在各大高校里都有这门课的开设。主要就是讲高分子材料的合成以及在生产、生活各方面的应用，因此高分子材料的发展对人们的生活水平也有积极的影响，对于初步学习高分子材料学科的学生来说，高分子材料的学习是比较困难的，因为有太多的知识点需要记忆，而且知识点宽泛且千变万化。有机化学是研究高分子材料的入门课，在学习高分子材料学科的时候，首先必须要让学生对有机化学方面的知识点有足够的掌握和理解，这样才能更好的去学习高分子材料这一学科的知识，由此可见要懂得高分子材料的合成，首先要了解有机化学技术。

1有机化学合成材料的内容

1.1自由基

高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料。按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶黏剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。合成材料也叫人造材料，是人们把不一样的物质经过有机化学的方法或者聚合作用加工而成的材料。在合成过程中，有机化学技术占据重要的作用。

在高分子材料的合成过程中，自由基起到了很重要的作用。材料合成是利用几种不同物质之间的不同性质进行反应合成新的物质，在高分子材料的合成过程中，有很多反应是由自由基参与的。那么什么是自由基呢？自由基的性质和结构特性对于高分子材料合成和反应来说具有哪些重要作用呢？接下来将为大家一一介绍。自由基也就是人们常说的游离基，是指化合物的分子在某种特定的外界条件下，共价键断裂，共用电子对平均分配给成键的两个原子而形成的具有单个电子的原子或者基团。与三个碳原子相连接的碳原子自由基最稳定，当一个碳原子连接的其他的碳原子的数量越少的时候，相对应的自由基越活泼。要想自由基能够稳定的存在，主要是看自由基和它周围的靠近的其他的原子结构之间的相互作用。接下来我将对此加以举例来进行说明，首先讲一下最具代表的甲基，甲基本身自己所具有的性质就会对自由基的电子排列具有很大的影响，它们靠的越近，两者之间的相互作用力也就越大，从而会改变电子云层的区间密度；碳碳双键中的两个π键的两个π电子的运动范围仅仅局限在两个碳原子之间，但是当碳碳双键连接碳碳单键再连接碳碳双键的时候，π电子的运动范围就会扩大到四个碳原子之间，这种现象称为离域现象。除了上述所说因素之外，自由基的稳定程度也会受到其他因素的影响，研究表明，自由基的稳定程度会影响高分子材料的合成效率，越稳定，其具有的能力越低，反应活性也就越低，高分子材料就越不容易被合成。

1.2聚合反应

聚合反应在高分子材料的合成中，聚合反应也是最常见的化学反应之一，这类反应实质上是小分子有机物在特定条件下发生的聚合作用。聚合反应主要有两个大类，分别为缩聚和加剧，缩聚反应的特点是采用了逐步聚合的方式进行反应，不同的单体在参与反应后会将部分的小分子除去然后再发生聚合作用。在聚合反应中还伴有一部分的副反应，而一般情况下，在基团反应程度比较剧烈的时候才可以生成高分子化合物。而聚合反应中小分子的间键会发生断裂，断裂后的小分子键相互之间会发生加成反应，这类加成反应导致了反应加剧，特别要注意的是，在进行加剧反应的过程中，不会产生其它类型的小分子，在发生加剧反应时可以通过引发剂或借助比较特殊的反应条件来快速生成高分子化合物。但是为了保证加剧反应的整体效果，有必要在反应时借助特殊的干预来提高反应的转化率。所以在实施聚合反应时，要先对反应类型进行分析判断，明确反应类型，是缩聚还是加剧，一般情况下，聚乙炔存在两种异构式，分别为顺式和反式。小，分子的质量也就会越低，质量和密度成正比。

2有机化学在高分子合成中的应用

2.1选用合理的亲核催化剂对硅原子进行配位

在进行聚合反应时，增长以及引发环节都是经由烯酮硅缩醛向α一甲基丙烯酸酯、β一不饱和酯进行Micheal加成反应后而形成的。所以，在开展聚合反应时，必须要由亲核性催化剂Nu与单体轻基对硅原子进行合理的配位。

2.2共价键的数量与结构稳定性之间的关系

在亲核配位时其基本原理与碳原子相同，当硅原子的共价建数量为4个时，结构是最稳定的，然而实际上，因为亲核试剂与单体之间会形成共同配位作用，这会导致硅原子的周围形成6配位不够稳定的八面体结构，这个八面体结构稳定性比较差，能够使引发剂和单体的分子内部的电子发生转移，致使引发剂与单体之间形成C-C键。

2.3形成C-C键之后的问题

引发剂与单体之间形成C-C键之后，硅基将会发生转移，将会在单体的羰基氧上形成一个新的烯酮硅缩醛酸结构，而可以进行基团转移聚合的只有羰基上的α，β一烯酮硅缩醛上的不饱和双建单体。

2.4在选择阴离子聚合时应注意的问题

一般来讲，苯乙烯、共轭二烯以及环氧单体都不太适合开展阴离子聚合反应，所以在选取高分子材料时，电影要对相关材料组成成分实施测定，对其基本构成成分进行精准分析后，才可以在此基础上开展相关的化学实验，只有这样，才能够确保反应过程中的稳定性，避免材料的实用性受到影响。

结语

在我国，很多领域都应用到了高分子合成材料，塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶黏剂和涂料等。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展，但目前已大规模生产的还是只能在寻常条件下使用的高分子物质，即所谓的通用高分子，它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展，则向高分子材料提出了更高的要求，因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。然而在高分子材料合成领域，有机化学起到了重要的作用，是其理论基础。无论是在自由基的反应、高分子单体的合成还是聚合反应以及对于高分子化学性能的改善方面，都涉及到了有机化学的知识，因此，要想深入的研究高分子材料的合成，就必须首先对有机化学的知识牢固的掌握，这样才能够对合成高分子材料的技术方法进行研究。

参考文献：

[1]韩鹏，李海英.浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景[J].当代化工研究，2017（04）：106-107.

[2]金泽康.浅谈功能高分子材料的研究现状及其发展前景[J].科技创新与应用，2017（02）：83.

[3]杨昕晨.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].中国化工贸易，2017，9（4）.