Лекция 6. Полимеры и олигомеры

Глоссарий.

Лярингс – гортань

Лярингоскопия – осмотр гортани

Папиллома – доброкачественная опухоль.

Дисфония – охриплость голоса.

Афония – отсутствие голоса

Стеноз – сужение.

Трахеотомия – рассечение колец трахеи.

Ложный круп – подскладочный ларингит.

Истинный круп – дифтерия гортани.

Бронхоскопия – осмотр трахеи бронхов.

Бифуркация – раздвоение.

Асфиксия – удушье.

Стеноз – сужение.

Деструкция – разрушение.

Полимеры и олигомеры относятся к органическим соединени­ям. Органические соединения - это соединения углерода (за ис­ключением самых простых, как, например, как оксид и диок­сид углерода, карбиды, и пр., которые считаются неорганиче­скими соединениями), так как в природе они встречаются поч­ти исключительно в организмах животных и растений, прини­мают участие в процессах жизнедеятельности или распада ор­ганизмов. Исключительным свойством углерода является спо­собность его атомов соединяться друг с другом прочными ко-валентными связями. Связи между атомами углерода в цепи могут быть кратными -двойными или тройными. Известно не­сколько видов пространственной изомерии (или стереоизоме-рии):зеркальная изомерия асимметрического атома углерода; цис-транс-изомерия, изомерия положения кратной связи и пр. Цепи из углеродных атомов могут быть разветвленными. Не­посредственно связанные друг с другом атомы органического соединения взаимно влияют друг на друга. У органических мо­лекул есть еще одно очень важное свойство: в соответствую­щих условиях простые молекулы - мономеры, способны соеди­няться вместе, образуя одну громадную макромолекулу, со­стоящую из большого числа звеньев. Такие молекулы называ­ют полимерами от греческих слов polus - много и meris - часть. Полимеры выделяют в особую группу органических соединений под названием «высокомолекулярные соединения» (ВМС). К природным ВМС относятся крахмал и целлюлоза, натураль­ный каучук, белки, нуклеиновые кислоты ДНК и РНК и мно­гие другие природные соединения. Крахмал и целлюлоза явля­ются высокомолекулярными несахароподобными углеводами с общей формулой (С₆Ню0₅)п. Мономерными звеньями этих ВМС являются остатки глюкозы. Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза - из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положени­ем одной гидроксильной группы.

Каучук натуральный, полимер растительного происхождения, вулканизацией которого получают резину, относится к группе эластомеров, то есть высокомолекулярных соединений, обла­дающих способностью к большим обратимым деформациям при обычных температурах. Основная составная часть нату­рального каучука (91—96%) - это полиизопрен (С₅Н₈) n, то есть полимер изопрена СН₂ = С(СН₃)-СН=СН₂, где число мо­номерных звеньев состава (- СН₂-С(СНз)=СН-СН₂-) составляет от 1400000 до 2600000. Кроме того, натуральный каучук содер­жит также 2,2—3,8% белков и аминокислот, 1,5—4,0% веществ, извлекаемых ацетоном (так называемый ацетоновый экстракт — олеиновая, стеариновая, линолевая кислоты, каротин и др.), соединения металлов переменной валентности — меди (до 0,0008%), марганца (до 0,001%), железа (до 0,01%), песок и не­которые др. примеси. Натуральный каучук является стереоре-гулярным полимером; 98—100% звеньев изопрена в его мак­ромолекуле соединяются в положении 1,4 цис:

Основная область применения натурального каучука - это производство шин.

Белковые молекулы - самые сложные молекулярные структу­ры, известные на сегодня, все белки являются полимерными молекулами, состоящими из универсального набора из 20 ами­нокислот-мономеров, которые называют «каноническими». Общую формулу аминокислот можно представить в следующем виде: NH₂ -CHR -СООН, где R - это углеводородный радикал простого (например, Н у глицина, СН₃ у аланина) или сложного состава. Поскольку атом альфа-углерода несимметричен, каж­дая аминокислота может существовать в виде двух оптических изомеров: L (α) - форме (от латинского слова laesus - левая) и D (β) - форме (от латинского слова dехtег - правая). При синтезе аминокислот в лабораторных условиях получают рацемиче-скую смесь обеих форм, но молекулы природных белков, за редким исключением, состоят из аминокислот в левовращающей (α) - форме. При синтезе белка молекулы аминокислот располагаются таким образом, что карбоксильная группа од­ной кислоты сближается с аминогруппой другой кислоты. В ре зультате реакции дегидратации происходит синтез макромоле­кулы, содержащей пептидные связи.

На концах макромолекулы располагаются с одной стороны аминогруппа, а с другой - карбоксильная группа.

Синтетические полимеры можно разделить на три основные группы:

1. Пластические массы (пластмассы) - высокомолекулярные вещества, подвергающиеся пластической обработке. Пластмас­сы, которые подвергаются пластической обработке только при нагревании, называются термопластичными пластмассами, или термопластами. К ним относятся поливинилхлорид, кото-рыйполучаетсяпри полимеризации винилхлорида СН₂=СНСl; полиэтилен, полистирол, образующийся при полимеризации стирола СН₂=СН(С₆Н5), и др. Пластичные на стадии обработки пластмассы, которые в результате последующего воздействия на них (термического или химического) становятся твердыми и неплавкими, называются термореактивными пластмассами. Это так называемые фенопласты и аминопласты. Эластомеры (синтетические каучуки и резины) - синтетические ВМС, обла­дающие резиноподобными свойствами. Вулканизированный каучук называется резиной. С.В.Лебедева был разработан спо­соб получения искусственного каучука, а в 1932 году было на лажено его промышленное производство. Сырьём для получе ния бутадиена служит этиловый спирт:

3. Химические волокна - синтетические ВМС, сформованные в виде нитей (волокон) и используемые для изготовления текстильных изделий.

Дата добавления: 2014-01-20