Високомолекулярні сполуки займають особливе місце в групі органічних речовин. Вони володіють значною масою, для їх опису використовуються такі поняття, як макромолекула, мономер, ступінь полімеризації та інші.
Характерні наявністю безлічі повторюваних ланок в різних хімічних реакціях.
Класифікація сполук
Високомолекулярні сполуки діляться на природні і синтетичні. До перших відносяться різні каучуки, полісахариди, нуклеїнові кислоти. На основі фенолу і альдегідів штучно створюються поліетилен, поліпропілен, смоли. Атоми речовини у вигляді макромолекули класифікуються наступним чином:
- Однотяжні ланцюги або послідовність циклів, що застосовується в спірополімерах.
- Розгалужені сполуки, якими володіють крохмаль і дендримери.
- Тривимірна сітка, яка складається з відрізків структурного ланцюга.
- З’єднання з безлічі повторюваних ланок в низькомолекулярних і високомолекулярних різновидах.
Вони можуть бути стереополімерами, сополімерами і загальними блок-сополімерами, які діляться на стереорегулярні та нестереорегулярні в залежності від періодичності чергування ланок. Це залежить від:
- ступеня розташування ланок;
- періодичності чергування;
- особливості будови.
Властивості і характеристики
Високомолекулярні реакції мають ряд хімічних властивостей. Деякі з них притаманні виключно високомолекулярним сполукам (ВМС).
Найважливішими характеристиками, які лежать в основі класифікації, можна назвати:
- Утворення відповідними методами високоорієнтованих волокон і плівок.
- Здатність до значних оборотних деформацій з низькою пружністю за походженням.
- Можуть набухати, утворюючи пружні тіла з речовинами типу гелію.
- Дуже висока в’язкість при отриманні розчину в розбавленому вигляді.
Зазначені властивості обумовлені масою, будовою ланцюгів і здатністю макромолекул змінювати форму від зовнішніх впливів. Перехід від лінійних ланцюгів до розгалужених і тривимірних робить такі характеристики менш вираженими.
У хімії реакція полімеризації – це процес зшивання безлічі молекул мономеру в макромолекули. У неї вступають непередбачені з’єднувальні елементи. Існує гомополімеризація і сополімеризація. У першому варіанті йде злиття молекул одного мономера, а в другому возз’єднуються два і більше речовин. Вона йде по радикальному або іонному механізму.
У разі радикальної полімеризації процес ініціюється вільними радикалами. Наприклад, реакція полівінілхлориду йде за наступними стадіями:
- Зародження ланцюга C6H5COO = 2C2H5COO.
- Після цього йде зростання ланцюга за участю радикала R + CH2 = CHCl = RCH2– CHCl.
- В кінці відбувається розгалуження або обрив ланцюга.
В іонній полімеризації роль активних центрів грають катіони і аніони. Це дозволяє розділити її на катіонну і аніонну варіацію в залежності від донорів і акцепторів. По ній протікає реакція полімеризації поліізобутілену, бутадієну, синтетичного каучуку та інших неорганічних реакцій.
Застосування полімерів
Полімери завдяки високій механічній міцності і в’язкості використовуються в багатьох галузях промисловості. Серед них:
- автомобілебудування;
- електротехніка;
- сільське господарство;
- медицина.
Високомолекулярні сполуки і речовини зустрічаються в хімії часто і займають особливе місце. Під розшифровкою ВМС розуміють такі реакції полімеризації і поліконденсації, в яких виділяються амінокислоти, поліетилени і інші сполуки.
