有機(jī)化學(xué)在高分子材料合成中的應(yīng)用探析

張秋建

摘要：有機(jī)化學(xué)對(duì)高分子材料合成具有重要的作用，所以為了提高材料合成的水平，在進(jìn)行材料合成操作時(shí)一定要融合有機(jī)化學(xué)的知識(shí)，使材料合成可以達(dá)到最佳的效果。除了本文當(dāng)中提到的單體合成、合成新技術(shù)等方面，也涉及到了非常多有機(jī)化學(xué)的理論知識(shí)和概念，所以?xún)烧咧g的關(guān)系是密不可分的，只有掌握了兩者之間的關(guān)系，才能推動(dòng)高分子材料未來(lái)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué) 高分子 材料合成 應(yīng)用

—、高分子材料概述

高分子材料也被成為聚合物材料。它是在高分子化合物作為基體，然后在向其中添加入其他助劑所形成的。20世紀(jì)30年代，隨著科學(xué)家技術(shù)的快速發(fā)展，高分子材料步入了高速發(fā)展階段，很多科研機(jī)構(gòu)和高端院校都投入了大量的人力、無(wú)力和財(cái)力進(jìn)行高分子材料的研究。當(dāng)前，高分子材料已經(jīng)應(yīng)用于我們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域之中。與普通材料相比，高分子材料涉及到非常多的知識(shí)點(diǎn)，而且還會(huì)存在一定的變化，因此，高分子材料的研究是較為困難的。高分子材料的研究是建立于有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)上的，因此有機(jī)化學(xué)對(duì)于高分材料的合成工作非常重要。

二、有機(jī)化學(xué)合成材料的內(nèi)容

1.自由基。自由基所具有的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)合成高分子材料合成具有重要的影響。自由基的穩(wěn)定性主要受到伯碳自由基、仲碳自由基、叔碳自由基這幾個(gè)因素的影響，而其穩(wěn)定性受到影響最主要的原因?yàn)楣曹椥?yīng)，這是由于自由基之間互相作用，接著引發(fā)聚合作用。同時(shí)由于仲碳自由基所具有的穩(wěn)定性明顯低于叔碳自由基，因此仲碳自由基所出現(xiàn)反應(yīng)強(qiáng)度明顯低于其他自由基。相關(guān)人員在應(yīng)用自由基反應(yīng)的時(shí)候。第一步常常會(huì)將叔碳自由基當(dāng)中氫元素脫離出來(lái)，第二步則是進(jìn)行觀察自由基的情況，了解其反應(yīng)的方向。但是部分自由基因?yàn)槭艿奖旧硖攸c(diǎn)的影響，在進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候也可能產(chǎn)生自阻聚的現(xiàn)象。假如在自由基當(dāng)中的碳原子具有大量的取代基的情況下，就容易產(chǎn)生共軛的作用。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，會(huì)導(dǎo)致自由基的穩(wěn)定性明顯提升。一般來(lái)說(shuō)。在產(chǎn)生這些現(xiàn)象的時(shí)候，其穩(wěn)定性的程度越高，反映出來(lái)的活性就會(huì)明顯降低，并且容易引發(fā)自阻聚作用的現(xiàn)象。

2.聚合反應(yīng)。在高分子材料的合成中，聚合反應(yīng)也是最常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)之一。這類(lèi)反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是小分子有機(jī)物在特定條件下發(fā)生的聚合作用。聚合反應(yīng)主要有兩個(gè)大類(lèi)，分別為縮聚和加劇，縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)是采用了逐步聚合的方式進(jìn)行反應(yīng)，不同的單體在參與反應(yīng)后會(huì)將部分的小分子除去然后再發(fā)生聚合作用。在聚合反應(yīng)中還伴有一部分的副反應(yīng)，而一般情況下，在基團(tuán)反應(yīng)程度比較劇烈的時(shí)候才可以生成高分子化合物。而聚合反應(yīng)中小分子的間鍵會(huì)發(fā)生斷裂。斷裂后的小分子鍵相互之間會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)，這類(lèi)加成反應(yīng)導(dǎo)致了反應(yīng)加劇，特別要注意的是，在進(jìn)行加劇反應(yīng)的過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生其它類(lèi)型的小分子.在發(fā)生加劇反應(yīng)時(shí)可以通過(guò)引發(fā)劑或借助比較特殊的反應(yīng)條件來(lái)快速生成高分子化合物。但是為了保證加劇反應(yīng)的整體效果，有必要在反應(yīng)時(shí)借助特殊的干預(yù)來(lái)提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。所以在實(shí)施聚合反應(yīng)時(shí)，要先對(duì)反應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行分析判斷，明確反應(yīng)類(lèi)型，是縮聚還是加劇，一般情況下，聚乙炔存在兩種異構(gòu)式，分別為順式和反式。

3.高分子材料改性。高分子材料合成的最根本目的就是將合成物質(zhì)以更優(yōu)秀或更有針對(duì)性的特質(zhì)特征方向集中產(chǎn)出，通過(guò)把不具備長(zhǎng)期使用質(zhì)量的材料產(chǎn)物進(jìn)行整體的替換。以在生產(chǎn)生活中提高生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的效率。在這之中，為了能夠使合成材料更好的實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)造效用，就要針對(duì)主要投入使用的用途來(lái)對(duì)高分子材料進(jìn)行改性。改性過(guò)程中要注意的是，為了使材料改性的針對(duì)性實(shí)驗(yàn)更加成功，首先要做的就是在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前依據(jù)相關(guān)有機(jī)化學(xué)知識(shí)對(duì)改性的方向和具體目標(biāo)進(jìn)行深入研究和探討，將各方面可能發(fā)生或一定會(huì)發(fā)生的影響因素出現(xiàn)的幾率降到最低。由此來(lái)保障完美完成高分子材料的改性。

三、有機(jī)化學(xué)在高分子單體合成中的應(yīng)用

有機(jī)化學(xué)在高分子個(gè)體合成當(dāng)中的作用，是許多專(zhuān)家進(jìn)行關(guān)注的重點(diǎn)。比如：在市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的有機(jī)玻璃合成。其具有加工程序少、價(jià)格更親民等特征，在建設(shè)行業(yè)當(dāng)中有著非常大的應(yīng)用范圍。有機(jī)玻璃實(shí)際上就是聚甲基丙烯酸甲酯。要想合成這種材料，在合成的時(shí)候有丙酮氰醇法和異丁烯氧化酯化法這兩種方法。在使用丙酮氰醇法的時(shí)候，最常見(jiàn)的反應(yīng)為醛和酮的親核加成反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，主要采用氫氰酸當(dāng)中脫離的氰基負(fù)離子和丙酮當(dāng)中的羰基碳正離子進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)之后會(huì)產(chǎn)生氰醇，接著對(duì)其進(jìn)行脫水。完成這一系列工作之后，在其中加入硫酸，使氰醇可以實(shí)現(xiàn)水解，最后通過(guò)脂化獲得對(duì)應(yīng)的甲基丙烯酸甲酯。在這些一系列反應(yīng)當(dāng)中，較少會(huì)出現(xiàn)激烈的反應(yīng)，并且所使用的化學(xué)原料也可以被充分利用，但是其也有缺點(diǎn)，即反應(yīng)的總時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，需要的材料數(shù)量也比較多。而且這些材料當(dāng)中也有硫酸等危險(xiǎn)品，因此在進(jìn)行操作的時(shí)候，需要全程在可以有效抗腐蝕性的儀器當(dāng)中完成，明顯提升了材料制作成本。而異丁烯氧化酯法則和上述方法有較大的不同。其操作的重點(diǎn)是與異丁烯相連的甲基被SP3。因此在工作中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。甲基上的電子云多會(huì)以雙鍵的形式出現(xiàn)，使甲基中的氫原子的活性可以明顯提高。進(jìn)而轉(zhuǎn)變成為活性強(qiáng)的原子，然后逐漸形成甲基丙烯醛，最后在完成氧化和酯化這兩個(gè)步驟之后獲得甲基丙烯酸甲酯。通過(guò)應(yīng)用異丁烯氧化酯法可以有效減少成本。提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步。高分子材料和現(xiàn)代人們的生活越來(lái)越密切。例如我們?cè)谑袌?chǎng)上比較常見(jiàn)的塑料等，其主要是采用高分子材料進(jìn)行合成不同的類(lèi)型和形狀的材料。可以滿(mǎn)足人們的生活所需。在進(jìn)行探究高分子材料合成的時(shí)候?？梢园l(fā)現(xiàn)其合成的過(guò)程具有較高的復(fù)雜程度，不同的合成方法，其產(chǎn)生的反應(yīng)也會(huì)出現(xiàn)較大的差異，因此研究人員在進(jìn)行探究和應(yīng)用高分子材料合成的時(shí)候，需要了解有機(jī)化學(xué)的具體內(nèi)容，為人們生產(chǎn)出符合所需的高分子材料?；诖?，以上內(nèi)容就有機(jī)化學(xué)在高分子材料合成中的應(yīng)用進(jìn)行了分析論述。