Mở đầu
Một đoạn –CH₂–CH₂– lặp nhiều lần tạo mạch polyethylene. Ta bắt đầu từ đoạn lặp này để phân biệt mắt xích đang nằm trong mạch với monomer dùng để tạo mạch.
Mắt xích và hệ số trùng hợp
Polyethylene:
$$[-\mathrm{CH_2-CH_2}-]_n.$$
Mắt xích là –CH₂–CH₂–, có $M=28$. Nếu bỏ qua nhóm cuối mạch, phân tử khối trung bình gần đúng:
$$\overline M\approx nM_{mắt\ xích}.$$
Polymer thực tế thường là hỗn hợp nhiều độ dài mạch nên n và phân tử khối có thể là giá trị trung bình, không nhất thiết một số nguyên duy nhất cho cả mẫu. Theo cấu tạo mạch, polymer có thể ở dạng không phân nhánh, phân nhánh hoặc mạng không gian.
Kiểm tra nhanh
Monomer tạo polyethylene là gì?
Methane không có liên kết bội để tạo mắt xích PE theo phản ứng này.
Liên kết đôi ethene mở tạo –CH₂–CH₂–.
Ethanol không phải monomer của PE.
Ethyne không tạo PE.
Lời giải
**Cách làm**
$n\mathrm{CH_2{=}CH_2}\rightarrow[-\mathrm{CH_2-CH_2}-]_n$.
Phản ứng trùng hợp
Monomer có liên kết đôi hoặc vòng dễ mở nối thành mạch mà thường không tách phân tử nhỏ:
$$n\mathrm{CH_2{=}CHCl}\rightarrow[-\mathrm{CH_2-CHCl}-]_n.$$
Sản phẩm là PVC. Thành phần nguyên tử của mắt xích bằng thành phần monomer trong ví dụ trùng hợp này.
Khi suy monomer từ mắt xích carbon–carbon, khôi phục liên kết đôi ở vị trí nối thích hợp.
Trùng ngưng
Monomer có ít nhất hai nhóm chức phản ứng tạo mạch và tách phân tử nhỏ như H₂O, HCl. Nylon-6,6 được tạo từ hexamethylenediamine và adipic acid, hình thành liên kết amide và tách nước.
Khối lượng mắt xích trùng ngưng bằng tổng khối lượng các phần monomer đi vào mắt xích trừ khối lượng phân tử nhỏ bị tách. Không mặc định mọi polymer có O hoặc N đều tạo bằng trùng ngưng.
Ví dụ mẫu
Trùng hợp propylene CH₂=CH–CH₃, ta mở liên kết đôi C=C để nối các đơn vị thành mạch. Nhóm CH₃ vẫn nằm ngoài mạch chính: mắt xích PP là –CH₂–CH(CH₃)–, không phải –CH₂–CH₂–CH₂–.
Với nylon-6,6, một cặp nguyên liệu chứa tổng 12 C; đoạn lặp quy ước C₁₂H₂₂N₂O₂ có M = 226 g/mol, bằng tổng M hai monomer 116 + 146 trừ 2 × 18. Đây là cách tính theo mắt xích, bỏ qua nhóm cuối mạch.
Luyện tập
Điểm đặc trưng của trùng ngưng là gì?
Trùng ngưng thường dùng monomer có hai hay nhiều nhóm chức.
Sự tạo mạch đi kèm tách H₂O, HCl hoặc phân tử nhỏ khác.
Tạo polymer bắt buộc hình thành liên kết mới.
Mắt xích mất phần tạo phân tử nhỏ.
Lời giải
**Cách làm**
Trùng ngưng nối các monomer đa chức và thường đồng thời tách phân tử nhỏ.
Ghi nhớ
- Trùng hợp thường mở liên kết bội hoặc vòng không bền, không tách phân tử nhỏ; trùng ngưng dùng monomer đa chức và thường tách phân tử nhỏ.
- Tính n từ khối lượng mắt xích khi đề cho mô hình phù hợp.
Đang học