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高分子化学构造有哪些

发布时间:2022-07-07 11:13:24

① 高分子聚合单质由什么组成

高分子聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构,可分为三级结构和高次结构.其中三级结构包括晶态结构,非晶态结构,取向态结构,液晶态结构以及织态结构,是描述高分子聚集体中的分子之间是如何堆砌的.高次结构是三级结构的再组合。
聚合物的结构可分为链结构和聚集态结构两大类。
链结构又分为近程结构和远程结构。近程结构包括构造与构型,构造指链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、单体单元的排列顺序、支链的类型和长度等。构型是指某一原子的取代基在空间的排列。
高分子聚合物指由键重复连接而成的高分子量(通常可达104~106)化合物。包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构以及织态结构。
人类利用天然聚合物的历史久远,直到19世纪中叶才跨入对天然聚合物的化学改性工作,1839年C.Goodyear发现了橡胶的硫化反应,从而使天然橡胶变为实用的工程材料的研究取得关键性的进展。

② 高分子结构有哪些层次各层次研究的内容是什么

(1)高分子的结构特点主要有以下4个方面:
①长链状大分子结构;
②大分子链具有柔顺性;
③大分子结构具有多分散性和不均一性;
④具有聚集态结构的多样性和复杂性。
(2)高分子的结构可以分为链结构和聚集态结构,而链结构分为近程结构和远程结构,聚集态结构分为三次结构和高次结构;近程结构主要涉及分子链的化学组成、构造和构型;远程结构则包括分子链的大小和在空间的几何形态;三次结构是由同类聚合物分子链相互排列堆砌形成的聚集态结构,包括晶态结构、非晶态结构、液晶态结构、取向结构等;而高次结构则是由不同类型的聚合物分子链相互排列堆砌形成的聚集态结构,包括共混织态结构和生物体结构。
(3)聚合物结构层次之间不是独立的,较低的结构层次会影响到较高结构层次的形成。例如,近程结构会对分子链的构象和链柔性(远程结构)产生影响;分子链的立体构型和构象又会影响到分子链之间的几何排列方式(聚集态结构)。另一方面,各结构层次都会对聚合物的性能产生影响,其中近程结构决定了聚合物的基本性质,而聚集态结构则直接影响到聚合物的使用性能。

③ 高分子材料的结构特点有哪些

大多数高分子材料均具有以下结构特点:高分子材料的链结构,高分子链通常由103到105个结构单元构成;由于高分子链聚集形态的不同导致高分子材料不同的晶体结构;由于各种添加剂的加入,会使得高分子材料的局部结构发生改变,类似于普通晶体的掺杂特性。

④ 什么叫高分子的构型

1.高分子的构型
高分子的构型是指通过化学键固定的原子在分子中的空间位置排列情况,这种排列具有稳定性,改变构型必须经过化学键的破坏和重组。同样数目的原子以不同的排列方式组成的分子叫做同分异构体,同分异构体分为两种:一种称为构造异构体,即同样单元体由不同键接顺序方式生成的高分子;另一种被称为立体同分异构体(简称立体异构体),是具有相同原子序列但原子空间排列不同的高分子。立体异构体按其构型分为:
l 旋光异构
l 几何异构(又称顺反异构)
1.1旋光异构
正四面体的中心原子(如C、Si、P+、N+)上四个取代基或原子如果是不对称的,这个中心原子叫做手性原子。对应的化合物将出现旋光不同的两种异构体。这种旋光异构体在高分子中有三种立体结构型式:
l 全同立构:若将主链拉直在一平面上,相同的取代基位于平面同一侧;
l 间同(间规)立构:相同的取代基交替排列在平面的两侧;
l 无规立构:取代基无序地排列在平面的两侧。
1.2几何异构(顺反异构)
当主链上存在双键时,形成双键的C原子上的取代基因π键电子云的平面结构所致,不能绕双键平面旋转。当组成双键的两个碳原子同时被两个不同的原子或基团取代时,由于分子内双键上的基团两侧排列不同而有顺式构型和反式构型之分,如聚1,4丁二烯,内双键上基团在双键一侧为顺式,反之为反式。
2.高分子构型的确定方法
下面是常用的高分子构型确定方法。
l X射线衍射:X射线射入晶体后,被晶体中周期性排列的原子反射所产生的次生X射线相互交叉,出现干涉现象。当光线之间的光程差恰好等于入射光的波长时,干涉最强,既衍射。利用衍射的位置和强度可以得出晶区中原子的排列次序,并由此推算高分子的构型。X射线衍射方法不需要模型化合物的知识,但局限于测定结晶较好并且立构纯度较高的物质。
l 电子衍射:类似于X射线衍射。不同之处在于入射的是电子束而不是X光。
l 红外光谱:特定的基团、化学键由于具有独特而唯一的红外线吸收频率,即特征“指纹”,因此可以利用已知构型基团的红外光谱库确定未知高分子中的分子构型。
l 核磁共振:利用具有核磁矩的原子核作为磁探针探测分子内部的磁场变化。在一定的化学环境中,成键的氢原子(质子)、13C、和18F原子磁信号的化学位移(谱图上谱峰位置的移动)与主链的构型有关。可以通过测定相邻链节构型的异同,进而推算得到高分子中全同立构和间同立构结构的百分数。

⑤ 高分子的构型和构象有何区别

1、构型属于近程结构(一级结构),构象属于远程结构(二级结构)。

2、构型是对分子中的最邻近原子间的位置的表征;构象是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

3、构象侧重空间立体结构不一定是自身分子的化学键结构,而是分子间的位子关系;构型就是自己的分子结构主要是化学键结构。

4、构型异构体可以分离出来,构象异构体不能分离。

⑥ 高分子的化学反应有哪些请分别举出一些例子。

高分子化学是高分子科学的三大领域之一,它包括高分子化学、高分子物理和高分子工艺。高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。
高分子化学包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大领域。如今,建立了颇具规模的高分子合成工业,生产出五彩缤纷的塑料、美观耐用的合成纤维、性能优异的合成橡胶。高分子合成材料,金属材料、和无机非金属材料并列构成材料世界的三大支柱。
发展历程
合成高分子的历史不过90年,所以高分子化学真正成为一门科学今年整整80年,但它的发展非常迅速。目前它的内容已超出化学范围,因此,现在常用高分子科学这一名词来更合逻辑地称呼这门学科。狭义的高分子化学,则是指高分子合成和高分子化学反应。
人类实际上从一开始即与高分子有密切关系,自然界的动植物包括人体本身,就是以高分子为主要成分而构成的,这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等,也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后,这些人工合成的化合物,才取得高分子化合物这个名称。
后来,经过研究知道,人工合成的高分子和那些天然存在的高分子,在结构、性能等方面都具有共同性,因此,就都叫做高分子化合物。工业上或实验室中合成出来的称为合成高分子,一般所说的高分子,大都指合成高分子,天然存在的高分子简称天然高分子。
顾名思义,高分子的分子内含有非常多的原子,以化学键相连接,因而分子量都很大。但这还不是充足的条件,高分子的分子结构,还必须是以接合式样相同的原子集团作为基本链节(或称为重复单元)。许多基本链节重复地以化学键连接成为线型结构的巨大分子,称为线型高分子。有时线型结构还可通过分枝、交联、镶嵌、环化,形成多种类型的高分子。其中以若干线型高分子,用若干链段连接在一起,成为巨大的交联分子的称为体型高分子。
高分子化学
从高分子的合成方法可以知道,合成高分子的化学反应,可以随机地开始和停止。因此,合成高分子是长短、大小不同的高分子的混合物。与分子形状、大小完全一样的一般小分子化合物不同,高分子的分子量只是平均值,称为平均分子量。
决定高分子性能的,不仅是平均分子量,还有分子量分布,即各种分子量的分子的分布情况。从其分布中可以看出,在这些长长短短的高分子的混合物中,是较长的多还是较短的多,或者中等长短的多。
高分子具有重复链节结构这一科学概念,是德国着名化学家H.施陶丁格

⑦ 谈谈你所认识的组成生物体的四大类高分子化学物质

1. DNA 脱氧核糖核酸(英文:Deoxyribonucleic acid,缩写为DNA)又称去氧核糖核酸,是一种分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生命机能运作。主要功能是长期性的资讯储存,可比喻为“蓝图”或“食谱”[1]。其中包含的指令,是建构细胞内其他的化合物,如蛋白质与RNA所需。带有遗传讯息的DNA片段称为基因,其他的DNA序列,有些直接以自身构造发挥作用,有些则参与调控遗传讯息的表现.
DNA是一种长链聚合物,组成单位称为核苷酸,而糖类与磷酸分子借由酯键相连,组成其长链骨架。每个糖分子都与四种碱基里的其中一种相接,这些碱基沿着DNA长鍊所排列而成的序列,可组成遗传密码,是蛋白质氨基酸序列合成的依据。读取密码的过程称为转录,是根据DNA序列复制出一段称为RNA的核酸分子。多数RNA带有合成蛋白质的讯息,另有一些本身就拥有特殊功能,例如rRNA、snRNA与siRNA。
在细胞内,DNA能组织成染色体结构,整组染色体则统称为基因组。染色体在细胞分裂之前会先行复制,此过程称为DNA复制。对真核生物,如动物、植物及真菌而言,染色体是存放于细胞核内;对于原核生物而言,如细菌,则是存放在细胞质中的拟核里。染色体上的染色质蛋白,如组织蛋白,能够将DNA组织并压缩,以帮助DNA与其他蛋白质进行交互作用,进而调节基因的转录。

2.RNA 核糖核酸(英文:Ribonucleic acid,缩写:RNA)是存在于细胞生物的遗传讯息中间载体,并参与蛋白质合成;还参与基因表达调控。对一部分病毒而言,RNA是其唯一的遗传讯息载体。
RNA是由核糖核苷酸经磷酸双酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和含氮碱基构成。RNA的碱基主要有四种,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U),另外还有多种特殊碱基存在于特定类型RNA。
与脱氧核糖核酸(DNA)不同的是,RNA一般为单股长分子,但在一般水溶液中会形成分子内双螺旋结构。此外,RNA本身也需要通过碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。RNA的碱基配对规则基本上和DNA相同,不过其中尿嘧啶在配对上的作用,相当于DNA中的胸腺嘧啶。
在细胞中,根据结构功能的不同,RNA主要分三类,即tRNA、rRNA,以及mRNA。mRNA是依据DNA序列转录而成的蛋白质合成模板;tRNA是mRNA上遗传密码的识别者和氨基酸的转运者;rRNA是组成核糖体的部分,而核糖体是蛋白质合成的机械。
细胞中还有许多种类和功能不一的小型RNA,像是组成剪接体(spliceosome)的snRNA,负责rRNA成型的snoRNA,以及参与RNAi作用的miRNA与siRNA等,可调节基因表现。而其他如I、II型内含子、RNase P、HDV、核糖体RNA等等都有催化生化反应过程的活性,即具有酶的活性,这类RNA被称为核酶。

3.Protein 蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“朊”[1]。蛋白质是由氨基酸分子呈线性排列所形成,相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过形成肽键连接在一起。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,发挥某一特定功能。
与其他生物大分子(如多糖和核酸)一样,蛋白质是生物体中的必要组成成分,参与了细胞生命活动的每一个进程。酶是最常见的一类蛋白质,它们催化生物化学反应,尤其对于生物体的代谢至关重要。除了酶之外,还有许多结构性或机械性蛋白质,如肌肉中的肌动蛋白和肌球蛋白,以及细胞骨架中的微管蛋白(参与形成细胞内的支撑网络以维持细胞外形)。另外一些蛋白质则参与细胞信号传导、免疫反应、细胞黏附和细胞周期调控等。同时,蛋白质也是人们日常饮食中必需的营养物质,这是因为动物自身无法合成所有必需氨基酸;通过消化所摄入的蛋白质食物(将蛋白质降解为氨基酸),人体就可以将吸收的氨基酸用于自身的蛋白质合成。

4.Polysaccharide 多糖由多个单糖分子脱水聚合而成,可成直链或者有分支的长链,是一种分子结构复杂且庞大的糖类物质。均一多糖:由一种单糖分子缩合而成的多糖。常见的有淀粉、糖原、纤维素等。不均一多糖:由不同的单糖分子缩合而成的多糖。常见的有透明质酸、硫酸软骨素等。
某些多糖,如纤维素和几丁质(CHITIN),可构成植物骨架。淀粉和糖原等多糖可作为生物体储存能量的物质。
不均一多糖,如氨基葡萄糖,出现于几丁质是昆虫和节肢动物外壳的主要成份。
另外,部份多糖亦会通过共价键与蛋白质构成蛋白聚糖发挥生物学功能,如作为机体润滑剂、识别外来组织的细胞、血型物质的基本成分等;或与脂质结合成糖脂质,这些糖称为复合糖,是构成细胞的材料之一。

⑧ 高分子化学结构与性能之间的关系

由于高分子是链状结构,所以把简单重复(结构)单元称为“链节”(chains)
简单重复(结构)单元的个数称为聚合度。
1碳链高分子
分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子(大多由加聚得到)。这类高聚物不易水解,易加工,易燃烧,易老化,耐热性较差。
2 杂链高分子
分子主链由两种或两种以上原子如:O,N,S,C等以共价键相连的高分子,这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的,因主链带极性,易水解,醇解或酸解
优点:耐热性好,强度高
缺点:易水解
这类聚合物主要用作工程塑料
3元素高分子
分子这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性,有机物的弹性和塑性。但强度较低。
主链含Si,P, Al, Ti, As, Sb, Ge等元素的高分子。如硅橡胶
4 梯形聚合物
分子主链不是单链而是象“梯子”或“双股螺旋线”。如聚丙烯晴纤维加热时,升温过程中环化,芳构化形成梯形结构(进一步升温可得碳纤维),可作为耐高温高聚物的增强填料。

⑨ 在高分子化学中,什么是构形,构造,构象希望能别人举个例子,可以详细点解析谢谢!

就是指分子的空间结构,比如C3H8,因为不同的构象,所以分子式相同,但是却有好几种构象。

⑩ 高中化学学到的高分子化合物有哪些

举例:纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物,以及以高聚物为基础的合成材料,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶、顺丁橡胶等)和合成有机高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等等),它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大,但他们的化学组成和结构比较简单,往往是由无数(n)结构小单元以重复的方式排列而成。

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