题目
以下三种聚合物,刚性最大的是( )。A. PDMSB. 聚乙炔C. PS
以下三种聚合物,刚性最大的是( )。
A. PDMS
B. 聚乙炔
C. PS
题目解答
答案
B. 聚乙炔
解析
本题考查聚合物分子链刚性的判断,关键在于理解不同聚合物主链结构对刚性的影响。
- 刚性由分子链的柔韧性决定,与主链结构(如键长、杂化方式、共轭体系)和侧链的位阻有关。
- 聚乙炔(选项B)的主链为交替单双键的共轭结构,碳原子为sp杂化,键长最短,分子链呈线性且高度规整,刚性最大。
- PDMS(选项A)的Si-O键较长,且侧链甲基产生位阻,柔韧性较好。
- PS(选项C)的苯环平面结构虽局部刚性高,但通过单键连接,主链可旋转,整体刚性较低。
结构分析
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聚乙炔(B)
- 主链为
-CH=CH-交替单双键共轭结构,碳原子为sp杂化,键长为0.120 nm,呈线性排列。 - 分子链高度规整,无法旋转,刚性最大。
- 主链为
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PDMS(A)
- 主链为
-Si-O-结构,Si-O键长0.186 nm,键能较低,柔韧性好。 - 甲基侧链产生位阻,限制主链旋转,但整体仍较柔软。
- 主链为
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聚苯乙烯(C)
- 苯环为平面结构(sp²杂化),局部刚性较高。
- 苯环通过单键连接,主链可旋转,整体刚性低于聚乙炔。
结论
聚乙炔因主链共轭、sp杂化及线性结构,刚性最大。