关于高分子化合物化学式的思考

2015-10-25 21:16:00   来源：   撰稿：董啸   摄影摄像：    ;  评论：0 点击：

关于高分子化合物化学式的思考

西安华山中学  710043  董啸

高分子化合物是一类很重要的有机物，对它的正确认识是非常重要的。然而，现行化学教材中却将高分子化合物的化学式的端基（连接在高分子化合物的链节末端的原子或原子团）略去，这样会使人误解，从而得出一些错误结论，导致写出的一些化学方程式也存在一定的问题，但是按现行教材却无法解释。为此，本人对此做以简单分析，希望能引起大家的注意。

			催化剂

nHO-CH₂-C-OH          [ O-CH₂-C ] + n H₂O  ①

(C₆H₁₀O₅)_n+nH₂O         nC₆H₁₂O₆           ②

从表面上看这两个化学方程式都没有什么问题，但仔细分析后便

会发现，反应①中两分子 HO-CH₂-C-OH之间脱去一分子水，三分子之间脱去两分子水，依次类推，反应①的方程式中水的系数为（n－1）；反应②中，一分子二糖水解需要一分子水，一分子三糖水解需两分子水，因此反应②的方程式中水的系数也应为（n－1）。这样以来，两个方程式便不守恒了，原因就在于两个高分子化合的化学式有误。我们以反应①②为例，分析其反应过程，便可得出正确的化学方程式。

			催化剂

n HO-CH₂-C-OH         H [ O-CH₂-C ] OH+(n-1)H₂O

H ( C₆H₁₀O₅ ) OH+(n-1)H₂O         n C₆H₁₂O₆

为了进一步将这一问题高清楚，我们分别通过以下几例对不同类型的聚合反应进行分析，以便掌握高分子化合物的端基的具体情况。

					O

OOC(CH₂)₄COONH₃(CH₂)₆NH₃  (盐)

	O

（2）n OOC(CH₂)₄COONH₃(CH₂)₆NH₃            

    HO [ C-(CH₂)₄-C-NH-(CH₂)₆-NH ]_nH+(2n-1)H₂O

n HOOC(CH₂)₄COOH+n H₂N(CH₂)₆NH₂

     HO [ C-(CH₂)₄-C-NH-(CH₂)₆-NH ]_nH+(2n-1)H₂O

例2 环氧乙烷在四氯化锡溶液存在下生成聚醚的反应历程为

S_nCl₄+CH₂- CH₂         CH₂ CH₂O-S_nCl₄

									O
			O

CH₂ CH₂O- S_nCl₄+ CH₂- CH₂      CH₂ CH₂O CH₂ CH₂O- S_nCl₄

CH₂ CH₂O CH₂ CH₂O- S_nCl₄+ CH₂- CH₂       

H₂C

CH₂ CH₂O ( CH₂ CH₂O )_n-1 S_nCl₄

Cl CH CH₂O ( CH CH₂O )_n-1S_nCl₃

该反应的总方程式为：

nCH₂- CH₂ + S_nCl₄         Cl [ CH₂ CH₂ O ]_nS_nCl₃ 

nCH₂- CH₂+ H₂O         HO ( CH₂ CH₂O )_nH

例3 氯乙烯在过氧化二苯甲酰为引发剂制聚乙烯时，因链终止的方程式不同，有多种不同的方程式，其中常见的有以下几种：

   +HO- o –O– o +2CO₂↑

由以上方程式我们可以清楚的看出，每种高分子化合物都存在端基，不过在实际中有些高分子化合物的端基由单体自身决定，而有些高分子化合物的端基与链引发剂或链终止剂有关，致使高分子化合物具有不同的端基。

综上所述，笔者认为高分子化合物的化学式应表示为R₁[M]_nR₂        的形式（式中R₁和R₂表示端基，M表示链节，n为聚合度），其中端基可以指明，也可以不指明，但绝对不能轻易略去。对于有些高分子化合物由于其端基取决于反应时链引发剂或终止剂，若按实际情况书写会使问题复杂化，此时端基可以不指明，例如，聚氯乙烯的化学式可写成R₁[CH₂-CHCl]_nR₂ 。因此，笔者建议将现行教材中有关高分子化合物的内容加以修改，以使其更为准确、科学、规范，使化学教材更加完美。

参考文献

[1] 王运成主编，有机化学，高等教育出版社，1988，502～505。

[2] 南京大学编，有机化学（下），高等教育出版社，1987，336～344。