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高分子化學構造有哪些

發布時間:2022-07-07 11:13:24

① 高分子聚合單質由什麼組成

高分子聚集態結構是指高分子材料整體的內部結構,可分為三級結構和高次結構.其中三級結構包括晶態結構,非晶態結構,取向態結構,液晶態結構以及織態結構,是描述高分子聚集體中的分子之間是如何堆砌的.高次結構是三級結構的再組合。
聚合物的結構可分為鏈結構和聚集態結構兩大類。
鏈結構又分為近程結構和遠程結構。近程結構包括構造與構型,構造指鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、單體單元的排列順序、支鏈的類型和長度等。構型是指某一原子的取代基在空間的排列。
高分子聚合物指由鍵重復連接而成的高分子量(通常可達104~106)化合物。包括晶態結構、非晶態結構、取向態結構以及織態結構。
人類利用天然聚合物的歷史久遠,直到19世紀中葉才跨入對天然聚合物的化學改性工作,1839年C.Goodyear發現了橡膠的硫化反應,從而使天然橡膠變為實用的工程材料的研究取得關鍵性的進展。

② 高分子結構有哪些層次各層次研究的內容是什麼

(1)高分子的結構特點主要有以下4個方面:
①長鏈狀大分子結構;
②大分子鏈具有柔順性;
③大分子結構具有多分散性和不均一性;
④具有聚集態結構的多樣性和復雜性。
(2)高分子的結構可以分為鏈結構和聚集態結構,而鏈結構分為近程結構和遠程結構,聚集態結構分為三次結構和高次結構;近程結構主要涉及分子鏈的化學組成、構造和構型;遠程結構則包括分子鏈的大小和在空間的幾何形態;三次結構是由同類聚合物分子鏈相互排列堆砌形成的聚集態結構,包括晶態結構、非晶態結構、液晶態結構、取向結構等;而高次結構則是由不同類型的聚合物分子鏈相互排列堆砌形成的聚集態結構,包括共混織態結構和生物體結構。
(3)聚合物結構層次之間不是獨立的,較低的結構層次會影響到較高結構層次的形成。例如,近程結構會對分子鏈的構象和鏈柔性(遠程結構)產生影響;分子鏈的立體構型和構象又會影響到分子鏈之間的幾何排列方式(聚集態結構)。另一方面,各結構層次都會對聚合物的性能產生影響,其中近程結構決定了聚合物的基本性質,而聚集態結構則直接影響到聚合物的使用性能。

③ 高分子材料的結構特點有哪些

大多數高分子材料均具有以下結構特點:高分子材料的鏈結構,高分子鏈通常由103到105個結構單元構成;由於高分子鏈聚集形態的不同導致高分子材料不同的晶體結構;由於各種添加劑的加入,會使得高分子材料的局部結構發生改變,類似於普通晶體的摻雜特性。

④ 什麼叫高分子的構型

1.高分子的構型
高分子的構型是指通過化學鍵固定的原子在分子中的空間位置排列情況,這種排列具有穩定性,改變構型必須經過化學鍵的破壞和重組。同樣數目的原子以不同的排列方式組成的分子叫做同分異構體,同分異構體分為兩種:一種稱為構造異構體,即同樣單元體由不同鍵接順序方式生成的高分子;另一種被稱為立體同分異構體(簡稱立體異構體),是具有相同原子序列但原子空間排列不同的高分子。立體異構體按其構型分為:
l 旋光異構
l 幾何異構(又稱順反異構)
1.1旋光異構
正四面體的中心原子(如C、Si、P+、N+)上四個取代基或原子如果是不對稱的,這個中心原子叫做手性原子。對應的化合物將出現旋光不同的兩種異構體。這種旋光異構體在高分子中有三種立體結構型式:
l 全同立構:若將主鏈拉直在一平面上,相同的取代基位於平面同一側;
l 間同(間規)立構:相同的取代基交替排列在平面的兩側;
l 無規立構:取代基無序地排列在平面的兩側。
1.2幾何異構(順反異構)
當主鏈上存在雙鍵時,形成雙鍵的C原子上的取代基因π鍵電子雲的平面結構所致,不能繞雙鍵平面旋轉。當組成雙鍵的兩個碳原子同時被兩個不同的原子或基團取代時,由於分子內雙鍵上的基團兩側排列不同而有順式構型和反式構型之分,如聚1,4丁二烯,內雙鍵上基團在雙鍵一側為順式,反之為反式。
2.高分子構型的確定方法
下面是常用的高分子構型確定方法。
l X射線衍射:X射線射入晶體後,被晶體中周期性排列的原子反射所產生的次生X射線相互交叉,出現干涉現象。當光線之間的光程差恰好等於入射光的波長時,干涉最強,既衍射。利用衍射的位置和強度可以得出晶區中原子的排列次序,並由此推算高分子的構型。X射線衍射方法不需要模型化合物的知識,但局限於測定結晶較好並且立構純度較高的物質。
l 電子衍射:類似於X射線衍射。不同之處在於入射的是電子束而不是X光。
l 紅外光譜:特定的基團、化學鍵由於具有獨特而唯一的紅外線吸收頻率,即特徵「指紋」,因此可以利用已知構型基團的紅外光譜庫確定未知高分子中的分子構型。
l 核磁共振:利用具有核磁矩的原子核作為磁探針探測分子內部的磁場變化。在一定的化學環境中,成鍵的氫原子(質子)、13C、和18F原子磁信號的化學位移(譜圖上譜峰位置的移動)與主鏈的構型有關。可以通過測定相鄰鏈節構型的異同,進而推算得到高分子中全同立構和間同立構結構的百分數。

⑤ 高分子的構型和構象有何區別

1、構型屬於近程結構(一級結構),構象屬於遠程結構(二級結構)。

2、構型是對分子中的最鄰近原子間的位置的表徵;構象是由於單鍵內旋轉而產生的分子在空間的不同形態。

3、構象側重空間立體結構不一定是自身分子的化學鍵結構,而是分子間的位子關系;構型就是自己的分子結構主要是化學鍵結構。

4、構型異構體可以分離出來,構象異構體不能分離。

⑥ 高分子的化學反應有哪些請分別舉出一些例子。

高分子化學是高分子科學的三大領域之一,它包括高分子化學、高分子物理和高分子工藝。高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。
高分子化學包括塑料、合成纖維、合成橡膠三大領域。如今,建立了頗具規模的高分子合成工業,生產出五彩繽紛的塑料、美觀耐用的合成纖維、性能優異的合成橡膠。高分子合成材料,金屬材料、和無機非金屬材料並列構成材料世界的三大支柱。
發展歷程
合成高分子的歷史不過90年,所以高分子化學真正成為一門科學今年整整80年,但它的發展非常迅速。目前它的內容已超出化學范圍,因此,現在常用高分子科學這一名詞來更合邏輯地稱呼這門學科。狹義的高分子化學,則是指高分子合成和高分子化學反應。
人類實際上從一開始即與高分子有密切關系,自然界的動植物包括人體本身,就是以高分子為主要成分而構成的,這些高分子早已被用作原料來製造生產工具和生活資料。人類的主要食物如澱粉、蛋白質等,也都是高分子。只是到了工業上大量合成高分子並得到重要應用以後,這些人工合成的化合物,才取得高分子化合物這個名稱。
後來,經過研究知道,人工合成的高分子和那些天然存在的高分子,在結構、性能等方面都具有共同性,因此,就都叫做高分子化合物。工業上或實驗室中合成出來的稱為合成高分子,一般所說的高分子,大都指合成高分子,天然存在的高分子簡稱天然高分子。
顧名思義,高分子的分子內含有非常多的原子,以化學鍵相連接,因而分子量都很大。但這還不是充足的條件,高分子的分子結構,還必須是以接合式樣相同的原子集團作為基本鏈節(或稱為重復單元)。許多基本鏈節重復地以化學鍵連接成為線型結構的巨大分子,稱為線型高分子。有時線型結構還可通過分枝、交聯、鑲嵌、環化,形成多種類型的高分子。其中以若干線型高分子,用若干鏈段連接在一起,成為巨大的交聯分子的稱為體型高分子。
高分子化學
從高分子的合成方法可以知道,合成高分子的化學反應,可以隨機地開始和停止。因此,合成高分子是長短、大小不同的高分子的混合物。與分子形狀、大小完全一樣的一般小分子化合物不同,高分子的分子量只是平均值,稱為平均分子量。
決定高分子性能的,不僅是平均分子量,還有分子量分布,即各種分子量的分子的分布情況。從其分布中可以看出,在這些長長短短的高分子的混合物中,是較長的多還是較短的多,或者中等長短的多。
高分子具有重復鏈節結構這一科學概念,是德國著名化學家H.施陶丁格

⑦ 談談你所認識的組成生物體的四大類高分子化學物質

1. DNA 脫氧核糖核酸(英文:Deoxyribonucleic acid,縮寫為DNA)又稱去氧核糖核酸,是一種分子,可組成遺傳指令,以引導生物發育與生命機能運作。主要功能是長期性的資訊儲存,可比喻為「藍圖」或「食譜」[1]。其中包含的指令,是建構細胞內其他的化合物,如蛋白質與RNA所需。帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因,其他的DNA序列,有些直接以自身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現.
DNA是一種長鏈聚合物,組成單位稱為核苷酸,而糖類與磷酸分子藉由酯鍵相連,組成其長鏈骨架。每個糖分子都與四種鹼基里的其中一種相接,這些鹼基沿著DNA長鍊所排列而成的序列,可組成遺傳密碼,是蛋白質氨基酸序列合成的依據。讀取密碼的過程稱為轉錄,是根據DNA序列復制出一段稱為RNA的核酸分子。多數RNA帶有合成蛋白質的訊息,另有一些本身就擁有特殊功能,例如rRNA、snRNA與siRNA。
在細胞內,DNA能組織成染色體結構,整組染色體則統稱為基因組。染色體在細胞分裂之前會先行復制,此過程稱為DNA復制。對真核生物,如動物、植物及真菌而言,染色體是存放於細胞核內;對於原核生物而言,如細菌,則是存放在細胞質中的擬核里。染色體上的染色質蛋白,如組織蛋白,能夠將DNA組織並壓縮,以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用,進而調節基因的轉錄。

2.RNA 核糖核酸(英文:Ribonucleic acid,縮寫:RNA)是存在於細胞生物的遺傳訊息中間載體,並參與蛋白質合成;還參與基因表達調控。對一部分病毒而言,RNA是其唯一的遺傳訊息載體。
RNA是由核糖核苷酸經磷酸雙酯鍵縮合而成長鏈狀分子。一個核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和含氮鹼基構成。RNA的鹼基主要有四種,即腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U),另外還有多種特殊鹼基存在於特定類型RNA。
與脫氧核糖核酸(DNA)不同的是,RNA一般為單股長分子,但在一般水溶液中會形成分子內雙螺旋結構。此外,RNA本身也需要通過鹼基配對原則形成一定的二級結構乃至三級結構來行使生物學功能。RNA的鹼基配對規則基本上和DNA相同,不過其中尿嘧啶在配對上的作用,相當於DNA中的胸腺嘧啶。
在細胞中,根據結構功能的不同,RNA主要分三類,即tRNA、rRNA,以及mRNA。mRNA是依據DNA序列轉錄而成的蛋白質合成模板;tRNA是mRNA上遺傳密碼的識別者和氨基酸的轉運者;rRNA是組成核糖體的部分,而核糖體是蛋白質合成的機械。
細胞中還有許多種類和功能不一的小型RNA,像是組成剪接體(spliceosome)的snRNA,負責rRNA成型的snoRNA,以及參與RNAi作用的miRNA與siRNA等,可調節基因表現。而其他如I、II型內含子、RNase P、HDV、核糖體RNA等等都有催化生化反應過程的活性,即具有酶的活性,這類RNA被稱為核酶。

3.Protein 蛋白質是一種復雜的有機化合物,舊稱「朊」[1]。蛋白質是由氨基酸分子呈線性排列所形成,相鄰氨基酸殘基的羧基和氨基通過形成肽鍵連接在一起。蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種「標准」氨基酸,在蛋白質中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯後修飾而發生化學結構的變化,從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以一起,往往是通過結合在一起形成穩定的蛋白質復合物,發揮某一特定功能。
與其他生物大分子(如多糖和核酸)一樣,蛋白質是生物體中的必要組成成分,參與了細胞生命活動的每一個進程。酶是最常見的一類蛋白質,它們催化生物化學反應,尤其對於生物體的代謝至關重要。除了酶之外,還有許多結構性或機械性蛋白質,如肌肉中的肌動蛋白和肌球蛋白,以及細胞骨架中的微管蛋白(參與形成細胞內的支撐網路以維持細胞外形)。另外一些蛋白質則參與細胞信號傳導、免疫反應、細胞黏附和細胞周期調控等。同時,蛋白質也是人們日常飲食中必需的營養物質,這是因為動物自身無法合成所有必需氨基酸;通過消化所攝入的蛋白質食物(將蛋白質降解為氨基酸),人體就可以將吸收的氨基酸用於自身的蛋白質合成。

4.Polysaccharide 多糖由多個單糖分子脫水聚合而成,可成直鏈或者有分支的長鏈,是一種分子結構復雜且龐大的糖類物質。均一多糖:由一種單糖分子縮合而成的多糖。常見的有澱粉、糖原、纖維素等。不均一多糖:由不同的單糖分子縮合而成的多糖。常見的有透明質酸、硫酸軟骨素等。
某些多糖,如纖維素和幾丁質(CHITIN),可構成植物骨架。澱粉和糖原等多糖可作為生物體儲存能量的物質。
不均一多糖,如氨基葡萄糖,出現於幾丁質是昆蟲和節肢動物外殼的主要成份。
另外,部份多糖亦會通過共價鍵與蛋白質構成蛋白聚糖發揮生物學功能,如作為機體潤滑劑、識別外來組織的細胞、血型物質的基本成分等;或與脂質結合成糖脂質,這些糖稱為復合糖,是構成細胞的材料之一。

⑧ 高分子化學結構與性能之間的關系

由於高分子是鏈狀結構,所以把簡單重復(結構)單元稱為「鏈節」(chains)
簡單重復(結構)單元的個數稱為聚合度。
1碳鏈高分子
分子主鏈全部由碳原子以共價鍵相連的高分子(大多由加聚得到)。這類高聚物不易水解,易加工,易燃燒,易老化,耐熱性較差。
2 雜鏈高分子
分子主鏈由兩種或兩種以上原子如:O,N,S,C等以共價鍵相連的高分子,這類聚合物是由縮聚反應或開環聚合而成的,因主鏈帶極性,易水解,醇解或酸解
優點:耐熱性好,強度高
缺點:易水解
這類聚合物主要用作工程塑料
3元素高分子
分子這類高聚物的特點是具有無機物的熱穩定性,有機物的彈性和塑性。但強度較低。
主鏈含Si,P, Al, Ti, As, Sb, Ge等元素的高分子。如硅橡膠
4 梯形聚合物
分子主鏈不是單鏈而是象「梯子」或「雙股螺旋線」。如聚丙烯晴纖維加熱時,升溫過程中環化,芳構化形成梯形結構(進一步升溫可得碳纖維),可作為耐高溫高聚物的增強填料。

⑨ 在高分子化學中,什麼是構形,構造,構象希望能別人舉個例子,可以詳細點解析謝謝!

就是指分子的空間結構,比如C3H8,因為不同的構象,所以分子式相同,但是卻有好幾種構象。

⑩ 高中化學學到的高分子化合物有哪些

舉例:纖維素、蛋白質、蠶絲、橡膠、澱粉等天然高分子化合物,以及以高聚物為基礎的合成材料,如各種塑料,合成橡膠,合成纖維、塗料與粘接劑等。
有機高分子化合物可以分為天然有機高分子化合物(如澱粉、纖維素、蛋白質、天然橡膠、順丁橡膠等)和合成有機高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等等),它們的相對分子質量可以從幾萬直到幾百萬或更大,但他們的化學組成和結構比較簡單,往往是由無數(n)結構小單元以重復的方式排列而成。

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