Головна

Тривіальна, раціональна і систематична номенклатура полімерів

  1.  Алкени. Відповідний ряд, ізомерія, номенклатура.
  2.  Будова, iзомерiя, номенклатура i властивостi
  3.  Будова, iзомерiя, номенклатура i властивостi
  4.  Будова, iзомерiя, номенклатура i властивостi
  5.  Будова, iзомерiя, номенклатура i властивостi
  6.  Будова, iзомерiя, номенклатура i властивостi
  7.  Будова, iзомерiя, номенклатура i властивостi

Номенклатура, т. Е. Принципи і правила утворення назв полімерів і самі назви, повинна виконувати дві основні задачі: дозволяти відтворити хімічну будову полімеру, виходячи з його назви, і зробити найбільш поширені полімери легко впізнаваними. Одна номенклатура не може виконати ці завдання, тому в даний час існує декілька номенклатур, і такий стан, мабуть, збережеться в майбутньому.

Номенклатура, що включає торгові назви полімерів. Тривіальна номенклатура має те безсумнівна перевага, що робить полімер впізнаваним для широкого кола фахівців і споживачів. Як приклад можна привести політетрафторетилен, який широко відомий під назвою тефлон. У всіх на слуху також такі назви, як фенопласти, амінопласти, полікарбонати та деякі інші. Як правило, такі назви не містять інформації про хімічну будову полімеру, але в даному випадку це несуттєво, оскільки за цими назвами стоять добре відомі споживачеві і тим більше фахівця великотоннажні полімери. Іноді торгові назви дають досить повну інформацію про полімері. Наприклад, такі назви, як нейлон 6, нейлон 66 говорять про те, що маються на увазі лінійні ациклічні поліаміди. У першому випадку полімер отриманий з одного мономера - ?-капролактаму, цифра 6 означає, що амідні групи в ланцюзі розділені шістьма метиленовими групами. У другому випадку полімер отриманий з двох мономерів - гексаметилендиамина і адипінової кислоти. Перша цифра в назві полімеру показує число атомів вуглецю в діаміни, друга - в дикарбоновой кислоті.

Раціональна номенклатура. Раціональна номенклатура широко застосовується в даний час по відношенню до полімерів, одержуваних методом ланцюгової полімеризації. Перед назвою мономера ставиться приставка «полі-», якщо назва мономера включає кілька слів, то воно береться в дужки:

Назва полімеру може бути утворено, виходячи з гіпотетичного мономера. Так, полівініловий спирт називають по вінілового спирту, який нестійкий і існує як фенольная форма ацетальдегіду. Отримують ж полівініловий спирт гідролізом полівінілацетату:

Коли один і той же полімер може бути отриманий з різних мономерів, виникає подвійність в його назві; це характерно для поліефірів і поліамідів. Наприклад, полімер, отриманий з 6-амінокапронової кислоти, називають полі (6-амінокапронової кислотою) (а), а той же полімер, синтезований з ?-капролактаму - поли (?-капролактамом) (б):

Дану номенклатуру доцільно застосовувати до досить відомим полімерів, назва яких часто використовують фахівці.

Більш загальною є номенклатура, заснована на будові мономерного ланки, оскільки вона може застосовуватися до полімерів, отриманим з двох мономерів, що є звичайним для поліконденсації. У цьому випадку після приставки «полі-» в дужках наводиться назва мономерного ланки, причому, та частина назви, яка визначає приналежність даного полімеру до певного класу, наводиться останньої. Наприклад, в наведених нижче назвах полімерів останні слова в дужках вказують на приналежність полімерів до класів поліефірів, поліамідів і поліуретанів. Перші слова характеризують другий мономер:

Систематична номенклатура, рекомендована ІЮПАК (IUPAC. Macromolecules, 6, 149 (1973)). У 70-х рр. XX ст. Міжнародним союзом теоретичної і прикладної хімії -ІЮПАК (International Union and Applied Chemistry - IUPAC) була розроблена систематична номенклатура однотяжевих полімерів, заснована на описі будови складеного повторюваного ланки полімерного ланцюга (СПЗ) відповідно до певних правил (ІЮПАК. Номенклатура органічних з'єднанні, розд. А, В, С. 3 вид. Лондон, 1971.). СПЗ є найменшою групою атомів з двома валентності, повторенням якої може бути утворена полімерна ланцюг. У більшості випадків СПЗ збігається з мономірним ланкою, але в окремих випадках - не збігається, що призводить до зміни звичних назв полімерів. Наприклад, поліетилен відповідно до цієї номенклатурою називається поліметіленом, а СПЗ є група -СН2-.

Назва полімеру починається з приставки «полі-», за якою в дужках слід назва СПЗ. Отже, щоб дати назву полімеру, необхідно:

ідентифікувати СПЗ,

орієнтувати СПЗ,

дати назву СПЗ.

СПЗ може бути простим або складатися з декількох подзвенья. Як подзвена вибирається найбільша група атомів (або циклів основному ланцюзі), яка може бути названа відповідно до номенклатурними правилами ІЮПАК для низькомолекулярних органічних сполук. Атоми і подзвенья розташовуються в СПЗ в порядку убування старшинства зліва направо, шлях між подзвенья повинен бути найбільш коротким. Правила старшинства полягають у наступному:

1. Всі гетероатоми є старшими по відношенню до вуглецю. Серед них старшинство визначається положенням в періодичний системі, воно убуває при русі від правого верхнього кута періодичної таблиці до лівого нижнього по групах. Ряд старшинства починається зі фтору, старшинство убуває в послідовності: F, Cl, Br, ..., О, S, Se, ..., N, P, As, Sb, ..., Fr.

2. Старшинство подзвенья визначається рядом: гетероцикли> гетероатоми або лінійні подзвенья, що включають гетероатоми> карбоцікли> ациклічні подзвенья. Наявність будь-яких заступників не змінює порядок старшинства подзвенья. За інших рівних умов перевагою володіють ті з них, у яких число, що характеризує стан заступника, є найменшим.

3. гетероциклами по старшинству розташовані в ряд: азотсодержащие> гетероцикли, що містять, поряд з азотом, інші гетероатоми, старшинство яких визначається відповідно до пункту 1> системи з найбільшою кількістю кілець> системи з найбільшим циклом> цикл з найбільшою кількістю гетероатомів> системи з найбільшим кількість мгетероатомов> системи з найбільшим асортиментом гетероатомов. За інших рівних умов ненасичені цикли мають перевагу.

4. Серед карбоцікліческіх угруповань панують мають найбільшу кількість циклів, далі йдуть системи: з найбільшим індивідуальним циклом> з найбільшою кількістю загальних атомів у всіх циклів> з найменшим числом, що характеризує місця з'єднання циклів,> системи з найбільшою ненасиченістю.

Якщо в основному ланцюзі є атоми і цикли одного типу, послідовність їх розташування визначається алфавітним порядком назви заступників, наприклад:

Даний приклад ілюструє ще одне правило: напрямок нумерації атомів в циклах повинно призводити до найменшої цифрі, що характеризує стан заступника.

Розглянемо приклади. Нижче наведені варіанти СПЗ полімеру

Оскільки, згідно з правилом 1, в основному ланцюзі полімеру старшим є кисень, всі структури, крім 3 і 4, виключаються з подальшого розгляду. За правилом 2 перевага віддається структурі з найменшим числом, що визначає положення заступника, в даному випадку, атома фтору. Тому в якості СПЗ розглянутого полімеру вибирається структура 3, полімер позначається і називається наступним чином:

Наведене нижче з'єднання

слід називати поли-1,3-діоксігексаметілен, але не полімалонілтріметілен, так як перша назва включає найбільшу ланцюг атомів вуглецю.

полімер

повинен бути названий полівінілом, а не поліетандііліден

якому відповідав би СПЗ з чотирма валентності.

У наведеній далі формулою полімеру містяться цикли в основному ланцюзі:

У першому випадку проявляється старшинство ненасиченого циклу в порівнянні з насиченим, а також перевага циклічного подзвена перед ациклічним (правила 2, 4).

У наступному прикладі ілюструється старшинство азотовмісного циклу:

Останній приклад відноситься до правилу «найкоротшого шляху» між подзвенья в назві.

Нижче наводяться дві назви полімеру

полі [3,5-пірідіндіілметіленпіррол-3,4-діілоксіметілен] або полі [3,5-пірідіндіілметіленоксіпіррол-3,4-діілметілен]

Друге - невдало, оскільки не забезпечує найкоротшого шляху від пиридинового до пиррольное циклу.

 В окремих випадках, поряд із систематичною номенклатурою, рекомендованої ІЮПАК, можуть бути використані і інші номенклатури. Так, для полімеру

з систематичним назвою полиоксиэтилениминометилентиоэтиленамино-1,3-циклогексен може бути застосовна так звана замісна номенклатура. Відповідно до неї СПЗ основному ланцюзі дається назва, виходячи з аналогічного за кількістю і порядку нумерації атомів ациклического вуглеводню з відповідними приставками у гетероатомов «аза», «окса», «тіа» і т. Д. Відповідно до даної номенклатурі полімер буде називатися полі- 1-окса-6-тіа-4,9-діазанонаметілен-1,3-циклогексен. У табл. 1.4 наведені раціональні і систематичні назви найбільш поширених полімерів. Назви полімерів вінілових мономерів після приставки «полі-» починаються в дужках з цифри 1, що є характерною ознакою даного ряду.

Номенклатура неорганічних і елементорганічних полімерів. Назва полімерів в даному випадку може бути дано за раціональної і систематичний номенклатурі. В обох випадках старшинство елементів в ланцюгах прямо протилежно старшинству елементів, прийнятих для органічних сполук. Так, для неорганічних і елементорганічних полімерів старшим з наведеного раніше фрагмента періодичної системи буде Fr, молодшим - F (т. Е. Що стоїть електропозитивний елемента, тим вище старшинство).

У разі раціональної номенклатури назва полімерів з неорганічної головним ланцюгом складається з:

приставки «полі-»;

числа і назви бічних радикалів, приєднаних до кожного з атомів основного ланцюга;

кореневих назв елементів, що утворюють основну ланцюг;

суфікса, що вказує на характер зв'язку між елементами основного ланцюга ( «ан» - одинарна зв'язок, «ен» - подвійна, «-ін» - потрійна);

в разі різних радикалів у одного атома їх назви дають в алфавітному порядку латинського алфавіту.

Відповідно до номенклатурними правилами ІЮПАК систематична номенклатура неорганічних, елементорганічних і координаційних полімерів базується на тих же основних принципах, що і номенклатура однотяжевих органічних полімерів, а саме, їх назва складається з приставки «полі-» і поміщеного в квадратні дужки назви складеного повторюваного ланки, яке складається з назв його складових фрагментів. Якщо число повторюваних ланок відомо, замість префікса «полі» може бути використаний потрібний чисельний префікс, наприклад, додека-СПЗ. Лінійний полімер позначається перед назвою префіксом «катена» (від латинського catena - ланцюг).

Назва СПЗ, що складається з центрального атома з декількома заступниками, включаючи мостіковий, починається з перерахування заступників,

потім йде назва центрального атома і далі, після префікса м, назва місткового заступника (ліганда). Якщо останній складається з декількох атомів, що входять в основну ланцюг, то той з них, який пов'язаний з центральним атомом СПЗ, відділяється від інших двокрапкою. У табл. 1.5 наведені формули деяких полімерів і їх назви, що ілюструють викладені вище правила.

 




 ВИЩА ПРОФЕСІЙНА ОСВІТА |  ВІД АВТОРА |  Полімери і наука про полімери |  Відмінності у властивостях високо- і низькомолекулярних сполук |  Освіта, отримання і поширення полімерів |  Розподіл макромолекул за молекулярними масам |  Моменти розподілу і середні молекулярні маси |  параметр полідисперсності |  Хімічна ізомерія ланок |  стереоізомерія |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати