1 / 20

CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW)

CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW). Uniwersytet Jagielloński Kraków, 2009-2010 Stanisław Penczek Polska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych, Łódź. UJ.

thisbe
Download Presentation

CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Uniwersytet Jagielloński Kraków, 2009-2010 Stanisław Penczek Polska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych, Łódź UJ

  2. Pytania proszę kierować do mnie albo pocztą elektroniczną (spenczek@bilbo.cbmm.lodz.pl) lub też proszę zgłaszać telefonicznie pod numerami: (42) 681 98 15 lub 0609 472 092 Uwaga: znajomość niektórych fragmentów wykładu nie jest wymagana do egzaminu. Proszę kierować się pytaniami, które będą załączone po zakończeniu wykładu, oraz pytaniami, jakie będę podawał w trakcie wykładów. Lit. pomocnicza: Z.J Florjańczyk, S.Penczek Chemia Polimerów, t.1-3,wyd.Polit.Warszawskiej, 1997 UJ

  3. WYKŁAD 1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI MAKROCZĄSTECZEK UJ

  4. PROCESY POLIMERYZACJI Makrocząsteczki powstają w procesach polimeryzacji 1.Polimeryzacja łańcuchowa 2. Polikondensacja 3. Poliaddycja * W polimeryzacji łańcuchowej jedynie cząsteczki monomeru przyłączają się do aktywnego centrum w rosnącej makrocząsteczce; * W pkdn i padd łączą się ze sobą cząsteczki monomeru i oligomery o dowolnej wielkości + M

  5. POLIKONDENSACJA I POLIADDYCJA Metody polimeryzacji i polikondensacji:

  6. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Kilka definicji Wstęp: makrocząsteczki/polimery Masy molowe, cząsteczkowe, średnie Mikrostruktura • makrocząsteczka- makromolekuła (cząsteczka polimeru): pojedyncza (oddzielna) wielka cząsteczka („makro”) • polimer: (substancja) skupisko makrocząsteczek makrocząsteczka  polimer (często zamiast słowa „makrocząsteczka” używa się terminu „polimer”, ale nigdy odwrotnie) UJ

  7. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) • Makrocząsteczki i polimery: • Skąd wiadomo, że w makrocząsteczkach występują wiązania kowalencyjne? • Herman Staudinger (~1920) ( Nagroda Nobla 1953) • Porównanie lepkości roztworów i zawartości grup końcowych: • im mniej grup końcowych-tym większa lepkość roztworów • HOCH2CH2(OCH2CH2)nOH : • Wcześniej-dominowała opinia E.Fichera (Nagroda Nobla 1920) :agregaty związków o małych masach cząsteczkowych: UJ

  8. POLIMERY i MAKROCZĄSTECZKI etylen (monomer) polietylen: makrocząsteczka UJ

  9. POLIMERY i MAKROCZĄSTECZKI cyklooktasiarka (monomer) polisiarka UJ

  10. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Zdjęcie w mikroskopie elektronowym kolistej cząsteczki DNA UJ

  11. R ' H N O C O H N H R N N N N R H N H O C O N H R ' MAKROCZĄSTECZKI (POLIMERY) SUPRAMOLEKULARNE POŁĄCZONE WIĄZANIAMI WODOROWYMI J.M.Lehn: Chemia supramolekularna „DYNAMERS”- polimery supramolekularne (CH2)n (CH2)n Cząsteczka polimeru supramolekularnego utrzymywana siłami wiązań wodorowych R.Nolte, wykład: Piza 09.2002 UJ

  12. Polimery technicznie użyteczne (folia) z RNA z przeciwjonem lipidowym BIO – Techno - Nano Przezroczysta i elastyczna folia otrzymana z połączenia kompleksowego RNA i soli amoniowej (z r-ru w rozpuszczalniku organicznym i z jedoosiowym rozciągiem). A transparent flexible RNA-aligned film prepared by casting organosoluble RNA/lipid complexes and subsequent uniaxial stretching. UJ Yu Hoshino a.o., Macromol. Rapid Commun., 2002, 23, No. 4, 253

  13. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Atomy, cząsteczki (małe) i makrocząsteczki (wielkie): masa cząsteczkowa kiedy cząsteczka jest już makrocząsteczką ? : kiedy pojawią się właściwości typowe dla polimerów -[(CH2)11]x- cząsteczka polietylenu (makrocząsteczka) masa molowa 10.000- 3.000.000 ogniwo łańcucha (jednostka powtarzalna), powtórzone tysiąc lub więcej razy (ponad milion w biomakrocząsteczkach DNA) UJ

  14. CZĄSTECZKA -MAKROCZĄSTECZKA ? Dla dostatecznie dużych długości łańcucha CH3-CnH2n-CH3 niektóre właściwości cząsteczki praktycznie przestają zależeć od „n” (i od grup końcowych) - wówczas mamy do czynienia z makrocząsteczką. UJ

  15. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Wielkości typowych struktur, występujących w syntezie chemicznej , w biologii oraz w mikro (nano) technologii (wg Shimizu/Whitesides) Toshimi Shimizu, Macromol. Rapid Commun., 2002, 23, No. 5/6, 311 Relative size distribution of typical structures formed by synthetic chemistry, biology, and microfabrication. This schematic illustration was drawn on the basis of a review article by Whitesides et al. UJ

  16. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Masa cząsteczkowa (Mc) jest masą określonej cząsteczki, wyrażoną w atomowych jednostkach masy, gramach lub jednostkach pochodnych (masa atomowa: ditto dla atomu). Masa molowa (Mm) jest masą jednego mola wyrażoną w gramach ( jednostka: gram · mol-1 ) (masa molowa Mm jest taką liczbą gramów danej substancji (danych cząsteczek), która jest co do wielkości równa jej masie cząsteczkowej Mc, wyrażonej w atomowych jednostkach masy). UJ

  17. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Polimery- substancje składające się z wielu makrocząsteczek o różnych masach cząsteczkowych ( rozkład Mc - polidyspersja) : (przyczyny występowania POLIDYSPERSJI mas cząsteczkowych omówione będą później - statystyczny charakter procesów polimeryzacji) pomiary Mm dostarczają informacji o średnich Mm ; ( liczbowo średnia Mn oraz wagowo średnia Mw) ; rodzaj średniej służy do opisu różnych właściwości i zależy od metody pomiaru : - liczba cząsteczek: (np.)- osmometria - grupy końcowe - masa (rozmiar) cząsteczek: - rozpraszanie światła UJ

  18. PORÓWNANIE ROZMIARÓW NIEKTÓRYCH MAKROCZĄSTECZEKNATURALNYCH I SYNTETYCZNYCH makrocząsteczka cechy szczególne masa cząsteczkowa długość średnica mm nm ( 1 mm =106 nm ) Polietylen "zwykły” 100.000 0.001 ~0.2 "ultra" 3.000.000 0.03 ~0.2 DNA Pałeczka okrężnicy 2.500.000.000 1. 3 ~2.0 Genom człowieka ~1500 j.w. (całkowity materiał ( 1.5m = 1.5 .10 9 nm ) genetyczny komórki) l/d=109 Gdyby średnica genomu była równa 1mm, to długość wyniosłaby kilkaset km; Gdyby czytać z szybkością 1 para zasad/sek – 100 lat UJ

  19. CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Model makrocząsteczki polietylenu o masie cząsteczkowej 100 000 Rzeczywista długość makrocząsteczki 0.001 mm. Powiększenie: x 107 (0.001 mm  10 m) UJ

More Related