В.В. Киреев - Высокомолекулярные соединения 2013 (1156195), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Неиеекеетрре еелеиерее хотя в составе повторяющегося мономерного звена нет альдегидных групп. Аналогично при поликонденсации б-аминокапроновой кислоты образуется полимер, который называли поли(6-аминокапроновой кислотой): о !! 1 л НтХ (Снз) е СООН е~ МН (Снт)5С + лн20 л Тот же полимер, синтезируемый полимеризацией циклического лактама (е-капролактама), называли поли-е-капролактам: С=О о !! 1 «(СНт) — )ЧН (СН,),С 0 Π— 1 0(снт)лОС ~ ~ СΠ— ~— л полнбутилентере- фталат О о )ЧН г ННС г С вЂ” ~— поли-л-фенилеи терефталамнд 0 !! СнзСНтОСХН ~ ХНС О !! Н,С полиэтилен-2,4- толуиленуретан с-капролактам поли-к-капролактам Однако кроме формальных недостатков указанная система названий не дает возможности оценить состав и строение макромолекул.
Она неприменима к полимерам, получаемым на основе двух мономеров, а также к сополимерам. Поэтому существенным вкладом в развитие рациональной номенклатуры явился переход к названиям, основанным на химическом строении мономерного звена. В рамках этой номенклатуры название полимера складывается нз приставки поли- и заключенного в скобки названия структурной повторяющейся группы, которая определяет собой класс полимера: сложный эфир, амид, уретан. Ниже приведены примеры названий (скобки после приставки поли-, как это часто практикуется, опущены): 30 Гневе К Введение в теорию вьюеюиселеярлярнмх сведнненид сн ! Гй — О 1 снз полидиметилсилоксав осн с 1 Р=Х ! осн,с поли-6ис(трифторэтокси)фосфэзеи Такое рациональное, систематическое название полимеров давало представление об основном повторяющемся мотиве структуры их молекул, т.е.
формула и название полимера соответствовали некоей идеализированной структуре реального вещества. Дальнейшее развитие номенклатура полимеров получила в правилах по номенклатуре некоторых типов ВМС, утвержденных Международным союзом по теоретической и прикладной химии. 1.2.2. Номенклатура регулярных линейных однотяжных органических полимеров Номенклатура регулярных линейных однотяжных полимеров, предложенная ИЮПАК, основана на выделении и названии составного повторяющегося звена (СПЗ), многократным повторением которого образован полимер. Если длина цепи не указана, полимер называют присоединением приставки поли- к названию СПЗ, данному, по возможности, в соответствии с правилами номенклатуры органических соединений.
Так, если повторяющееся звено называется АВС, то соответствующий полимер называют полиАВС: +СН,+ +ОСН,+ +-ВСН,СНт+ полиметилев полиоксиметилен политиоэтилеи В случае известной длины цепи, что встречается в основном только у олигомеров, вместо приставки поли- используют греческое название числа повторяющихся СПЗ: например, (-АВС вЂ” ) и — те- традекаАВС. Если известны концевые группы, то они указываются перед названием СПЗ после греческих букв а (первая концевая группа) и в (последняя концевая группа). Например, СНз — ~ — ОСНтСНт — )э — ОН: а-метил-в-гидроксноктаоксиэтилен.
Чтобы назвать полимер в соответствии с номенклатурой ИЮПАК, необходимо придерживаться следующей последователь- 12. Иемеаклатрра ееввмервв ности действий: 1) идентифицировать СПЗ; 2) ориентировать СПЗ должным образом; 3) назвать СПЗ. В приведенных выше примерах идентификация СПЗ не вызывает трудностей вследствие простого строения цепей. В более сложных случаях необходимо написать длинный участок макромолекулы и из него выбрать все возможные СПЗ. Для большинства полимеров существует много вариантов написания составного повторяющегося звена. Так, для фторпроизводного полиоксиэтилена — Оснснтоснснтоснснтоснснт— ! ! ! ! (В) Р Р Р Р составное повторяющееся звено может быть записано шестью разными способами: — Оснснт — — Снтосн — — Оснснт— ! ! ! РРР— СН,СНΠ— — СНОСН,— — СНСН,О— ! ! Р Р Р По номенклатуре ИЮПАК выбор единственной структуры для записи формулы полимера базируется на определении старшинства в расположении атомов и группировок.
Согласно этому правилу старшинство в периодической таблице Д. И. Менделеева уменьшается сверху вниз в группах и справа налево — в периодах. Ниже схематически изображена часть таблицы, в которой самым «старшим> будет фтор, а самым «младшим» вЂ” таллий: При выборе СПЗ с учетом старшинства сначала выбирают последовательность атомов в основной цепи; для полимера В это будет — Π— С вЂ” С- (кислород старше углерода). Затем необходимо расположить заместители у атомов основной цепи: замещенные атомы выбранной последовательности записывают раньше, а заместители, если их несколько, в названии СПЗ располагают так- З2 Глава 1.
Введение в теерне вмвевемелвиуллрнмв веелинеиие же с учетом старшинства. Поэтому правильное написание формулы полимера В будет СНСН 1 р а название — поли1окси(1-фторэтилен)]. Название сложнопостроенных СПЗ образуется из названий наибольших нз возможных подзвеньев, расположенных в порядке старшинства слева направо. Подзвенья с двумя свободными валентностями располагаются по старшинству в следующем порядке, который определяет выбор первого подзвена: 1) гетероциклы; 2) цепи, содержащие гетероатомы; 3) карбоциклы; 4) цепи, содержащие только атомы углерода.
Для полимера 1 2 3 4 5 6 7 З 9 Π— СН2 — СН2 — Хн — СН2 — Б — Снз — СН2 — Хн л систематическое название будет следующим: поли окси этилен имино метилен тио этилен имино 1,3 циклогексен (здесь и далее для наглядности между составными частями названия оставлены пробелы; обычно название пишут слитно). Этому же полимеру в соответствии с принятой в органической химии заместительццй номенклатурой можно дать и другое название: линейную часть. цепи СПЗ представляют состоящей полностью из атомов углерода с соответствующей заменой части их гетероатомами О, М, Я; эта замена в названии отражается приставками окса-, азо- и тиа- и цифрами, указывающими положение соответствующего гетероатома: поли-1-окса-б-тиа-4,9-диазононаметилен-1,3-циклогексен. Замена в этом СПЗ циклогексанового радикала на 3,4-пиперидиновое кольцо приведет к изменению порядка подзвеньев: как следует из вышеприведенного ряда, пиперидиновый цикл будет самым старшим в формуле СПЗ.
Поэтому она запишется так: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Π†С-Снз †ХН вЂ Сна-СН1 — Снз — 1ЧН а название полимера будет поли 3,5 пиперидино окси этилен ими- но метилен тиа этилен имин или (по заместительному варианту) поли-3,5-пиперидино-1-окса-б-тиа-4,9- диазононаметилен. зз гд. немеекяетрре еееемерее В отличие от рациональной номенклатуры название СПЗ по систематической номенклатуре не связано с происхождением полимера. Например, две нижеприведенные различные реакции приводят к образованию одного и того же полимера: лСНг=СНг «л +СНг СНг + ~г' — -2лснг1Чг л -2лнг По рациональной номенклатуре в соответствии с основным способом синтеза полимера (полимеризация этилена) его называют полиэтилен.
Как назвать этот полимер, синтезируемый путем разложения диазометана, по рациональной номенклатуре? Единственно правильным будет систематическое название, не зависящее от метода синтеза и учитывающее только строение СПЗ, — полиметилен. Кроме старшинства номенклатурная система ИЮПАК при идентификации СПЗ, состоящего из нескольких частей, требует, чтобы названия частей состояли из наибольшего числа атомов и групп атомов и наибольшего числа заместителей. Так, продукт полимеризации бутадиена-1,3 СНг СН СН=СНг «л СНг СН СН вЂ” СНг — СНг — СН СН вЂ” СНг— следует записывать +СН= СН Снгснг+ и в соответствии с этой записью называть поли-1-бутенилен. Альтернативное название полибутенилен-2 для часто применяемой на практике формулы -СНгСН-СНСНг — неточно, так как двойная связь «старшее одинарной. Другое название продукта полимеризации бутадиена— поливиниленэтилен; оно верно передает строение СПЗ, но не удовлетворяет требованию об «охвате» названием максимально возможного числа атомов основной цепи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
