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化学
题目

写出PA-66和PET的单体,聚合反应式,重复单元和结构单元。

写出PA-66和PET的单体,聚合反应式,重复单元和结构单元。

题目解答

答案

  1. PA-66:
    单体:己二酸(HOOC-(CH₂)₄-COOH)和己二胺(H₂N-(CH₂)₆-NH₂)。
    聚合反应式:
    $n \, HOOC-(CH_2)_4-COOH + n \, H_2N-(CH_2)_6-NH_2 \rightarrow [-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-]_n + 2n \, H_2O$
    重复单元:$-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-$。
    结构单元:$-CO-(CH_2)_4-CO-$ 和 $-NH-(CH_2)_6-NH-$。

  2. PET:
    单体:对苯二甲酸(HOOC-C₆H₄-COOH)和乙二醇(HO-CH₂-CH₂-OH)。
    聚合反应式:
    $n \, HOOC-C_6H_4-COOH + n \, HO-CH_2-CH_2-OH \rightarrow [-O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n + 2n \, H_2O$
    重复单元:$-O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-$。
    结构单元:$-O-CH_2-CH_2-O-$ 和 $-CO-C_6H_4-CO-$。

解析

本题主要考查高分子化学中缩聚反应相关知识,解题的关键在于明确常见缩聚物的单体结构,根据单体之间的反应原理写出聚合反应式,再依据重复单元和结构单元的定义确定相应结构。

PA - 66

  1. 确定单体:
    • PA - 66 是聚己二酰己二胺的简称。从名称可知,它是由己二酸和己二胺通过缩聚反应得到的。己二酸的结构简式为 $HOOC-(CH_2)_4-COOH$,己二胺的结构简式为 $H_2N-(CH_2)_6-NH_2$。
  2. 书写聚合反应式:
    • 己二酸和己二胺发生缩聚反应时,羧基($-COOH$)和氨基($-NH_2$)之间脱水形成酰胺键($-CONH-$)。
    • $n$ 个己二酸分子和 $n$ 个己二胺分子反应,生成聚己二酰己二胺和 $2n$ 个水分子,反应式为:
      $n \, HOOC-(CH_2)_4-COOH + n \, H_2N-(CH_2)_6-NH_2 \rightarrow [-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-]_n + 2n \, H_2O$
  3. 确定重复单元和结构单元:
    • 重复单元是指高分子链中重复出现的最小结构单元,对于聚己二酰己二胺,其重复单元为 $-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-$。
    • 结构单元是指构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合,在聚己二酰己二胺中,由己二酸衍生的结构单元为 $-CO-(CH_2)_4-CO-$,由己二胺衍生的结构单元为 $-NH-(CH_2)_6-NH-$。

PET

  1. 确定单体:
    • PET 是聚对苯二甲酸乙二酯的简称。它是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的。对苯二甲酸的结构简式为 $HOOC - C_6H_4 - COOH$,乙二醇的结构简式为 $HO - CH_2 - CH_2 - OH$。
  2. 书写聚合反应式:
    • 对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应时,羧基($-COOH$)和羟基($-OH$)之间脱水形成酯键($-COO-$)。
    • $n$ 个对苯二甲酸分子和 $n$ 个乙二醇分子反应,生成聚对苯二甲酸乙二酯和 $2n$ 个水分子,反应式为:
      $n \, HOOC - C_6H_4 - COOH + n \, HO - CH_2 - CH_2 - OH \rightarrow [-O - CH_2 - CH_2 - O - CO - C_6H_4 - CO -]_n + 2n \, H_2O$
  3. 确定重复单元和结构单元:
    • 聚对苯二甲酸乙二酯的重复单元为 $-O - CH_2 - CH_2 - O - CO - C_6H_4 - CO -$。
    • 由乙二醇衍生的结构单元为 $-O - CH_2 - CH_2 - O -$,由对苯二甲酸衍生的结构单元为 $-CO - C_6H_4 - CO -$。

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