《离子聚合习题》PPT课件.ppt

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1、1、解释下列概念离子对异构化聚合活性聚合离子对：带有相反电电荷的离子当二者间的距离小于某一临界距离时，可称为离子对。异构化聚合：在聚合链增长过程中，伴有分子内重排的聚合常称为异构化聚合。活性聚合；没有链转移和链终止的聚合反应称为活性聚合。2、分析下列引发体系和单体，何种引发体系可引发何种单体聚合？聚合反应类型是什么？写出链引发反应式。引发体系单体3、如何判断苯乙烯离子聚合是活性聚合？用萘纳作引发剂时，如何计算聚合产物的分子量？答：进行实验，测定聚合物的数均分子量，观察与时间的变化关系，如果分子量随时间呈线性增加。则可判断为活性聚合。或者在苯乙烯聚合完全转化后，再加入第二

2、种单体，观察能否继续增长成嵌段共聚物。用萘纳为引发剂时，聚合产物的分子量可用下式计算：4、以乙二醇二甲醚为溶剂，分别以RLi、RNa、RK为引发剂，在相同条件下使苯乙烯聚合，判断聚合速度的大小顺序。如改用环己烷做溶剂，聚合速度的大小顺序如何？说明判断的依据。解：乙二醇二甲醚是溶剂化能力很强的溶剂，可使金属反离子溶剂化。金属离子的半径越小，其溶剂化程度越大，紧密离子对越容易转变成疏松离子对和自由离子，因此增长或聚合速率也越大。碱金属原子半径的顺序是：LiNa>K。所以苯乙烯的聚合速度顺序是RLi＞RNa＞

3、RK。相反，环己烷为非极性溶剂，溶剂化能力较弱，反离子基本未溶剂化，各种碱金属的烷基化合物多以紧密离子对存在，离子对中两离子的距离将随反离子半径增加而增大，从而使聚合速率增加。因此在环己烷中苯乙烯的聚合速度是：RLi＞RNa＞RK。5、采用萘纳作引发剂，苯乙烯进行阴离子聚合，试求：（1）合成分子量为300000的聚苯乙烯，当苯乙烯用量为1kg时，需要多少克金属钠？（2）若苯乙烯的浓度为1.5mol·L-1，萘纳的浓度为3.2×10-5mol·L-1，当表观反应速率常数kp=550mol·L-1·s-1时，起始聚合速率是多少？转化率100%时的聚合度是多少？解（1）苯乙烯

4、用量1kg，合成分子量为300000的聚苯乙烯需要萘纳ymol。纳与萘纳的物质的量相等，因此钠的用量为23×2/300=0.153g。（2）当[M]=1.5mol·L-1，萘钠的浓度为3.2×10-5mol·L-1时：6、用阴离子聚合法合成四种不同端基（—OH、—COOH、—NH2）的聚苯乙烯（或者丁二烯）遥爪聚合物，试写出反应式。解：采用萘钠为引发剂，先使苯乙烯在四氢呋喃中进行阴离子聚合，然后再与环氧乙烷（或者CO2、二异氰酸酯），最后用酸处理。7、在下列5种单体中，（1）异丁烯；（2）甲醛；（3）环氧乙烷；（4）丁二烯；（5）乙烯基烷基醚，哪些单体既能进行阳离子聚合

5、，又能进行阴离子聚合？解:烯类单体中，烷基、烷氧基是供电子基团，因此异丁烯、乙烯基烷基醚只能进行阳离子聚合。甲醛是羰基化合物，其中C=O双键具极性，易受Lewis酸引发而进行阳离子聚合。而丁二烯具有共轭结构，则既能阴离子聚合，又能阳离子聚合，环氧己烷是三元环醚，张力大，很有开环倾向。加上C—O键是极性键，富电子的氧原子易受阳离子进攻，缺电子的碳原子易受阴离子进攻，因此，环氧乙烷既能阴离子聚合，也能阳离子聚合，答案选（3）和（4).8、写出以氯甲烷为溶剂，以SnCl4为引发剂的异丁烯聚合反应机理。解：阳离子聚合的机理特征是快引发，快增长，易转移，难终止。基元反应如下。链引

6、发：链增长：+自发链终止（动力学链不终止）与反离子的一部分结合和反离子结合后生成的SnCl4，还可以和溶剂CH3Cl重新生成引发剂，故动力学链仍未终止。解：质子酸的酸根一般亲核性较强，不易形成稳定的碳阳离子，容易发生向活性碳阳离子端的链转移终止，甚至与反离子共价结合终止，因此一般只能得到分子量较低的聚合物。9、在阳离子聚合中，用质子酸作引发剂，往往得不到高分子产物，原因何在？10、在异丁烯阳离子聚合中，以SnCl4作引发剂，下列物质为共引发剂，其聚合速率随引发剂的增大次序是__________。（1）硝基乙烷>丙烷>氯化氢；（2）丙酮>氯化氢>硝基乙烷;（3）氯化氢>硝

7、基乙烷>丙酮。解：阳离子聚合中引发剂和共引发剂的不同组合，活性差异很大，主要决定于向单体提供质子的能力。SnCl4引发异丁烯聚合时，聚合速率随共引发剂酸的强度增加而增大，其次序为：氯化氢>醋酸>硝基乙烷>苯酚>水>甲醇>丙酮。答案选（3）。11、苯乙烯可进行自由基，阳离子，阴离子聚合，均可得到聚苯乙烯，如何用简便的实验方法来鉴别何种聚合反应？解：下列诸法可以用来区别自由基，阳离子，阴离子聚合。在聚合体系中加入DPPH，能使自由基聚合反应立刻终止，如果为离子聚合，则反应仍能继续进行。在体系中加入水，醇等含活泼氢物质时，则可以终止阴，阳离子聚