關于有機化學在高分子材料合成中應用情況的研究

汪世寶

摘 要：隨著時代的發(fā)展，各種新技術層出不窮。在材料領域，高分子材料合成是一個十分重要的分支，新技術的推動之下，該領域發(fā)展迅速。有機化學最為一門基礎理論，對高分子材料合成是非常關鍵的。在本次研究中，筆者以有機化學為研究對象，主要探討了該理論在高分子材料合成中的實際使用情況。

關鍵詞：有機化學；高分子材料；合成

在新的時代背景下，高分子合成材料在很多領域都得到了應用。高分子合成材料已經(jīng)成為了一個研究熱點，好多學者都投入到對該領域的研究中。本文主要圍繞這以問題展開了探討，首先介紹了有機化學合成材料的內(nèi)容，接下來分析了有機化學在高分子合成新技術方面的應用情況。

1 有機化學合成材料的內(nèi)容

1.1 自由基

在高分子合成反應來說，自由基是至關重要的存在。其中影響反應的主要因素有兩個：第一個是自由基的性質(zhì)第二個則是自由基的結(jié)構(gòu)。不同種類的自由基具有不用的穩(wěn)定性，這里涉及的自由基主要有三種，分別是叔碳自由基、仲碳自由基以及伯碳自由基，其中穩(wěn)定性最好的是叔碳自由基，而穩(wěn)定性排在末尾的則是伯碳自由基，影響自由基穩(wěn)定性的主要因素就是共扼效應。在發(fā)生聚合反應時，當叔碳自由基和伯碳自由基都需要氫元素時，能夠首先獲得氫元素的是叔碳自由基。這主要是因為叔碳自由基的穩(wěn)定性相對較好，從而使得叔碳自由基反應弧的競爭能力也相對較強，所以才能更容易獲得氫元素。此外，在反應過程中，也存在一些具有自阻聚能力的自由基，這主要是由該自由基本身的穩(wěn)定性決定的。總的說來，當一個自由基的穩(wěn)定性相對較好時，那么與此同時該自由基的反應活性也就相對較差，從而使得該自由基具有相對較好的自阻聚能力。

1.2 聚合反應

通過聚合反應來得到高分子合成材料是一種十分常見的方式，聚合反應的本質(zhì)就是有機物的聚合過程。聚合反應主要有兩種類別：第一類是縮聚反應；第二類則是加劇反應。所謂縮聚反應指的就是通過多次的聚合，最終去掉小分子，得到聚合物。并不是所有的縮聚反應都可以得到高分子材料，如果基團的反應程度沒有超過98%，那么就無法得到高分子材料。加劇反應主要包括兩個過程：首先，確保小分子的間鍵保持斷裂狀態(tài)；其次，上述小分子之間通過加成反應聚合到一起。在進行加劇反應時，人們比較關心的一個問題就是反應的轉(zhuǎn)化率，要想使得轉(zhuǎn)化率得到提升，需要使用一定的方法。

一般來講，如果想要通過聚合反應得到高分子材料，首先需要做的工作就是確定聚合反應的具體類型。就聚乙炔而言，存在兩種不同的異構(gòu)形式，第一種是順式異構(gòu)；第二種則是反式異構(gòu)。在開展聚合操作時，要想正確了解聚合反應的實際情況，相關人員必須具備相關基礎知識，主要是有機化學理論。以導電高分子聚乙炔材料為例，相關人員可以通過學習有機化學來了解該材料，尤其是了解其結(jié)構(gòu)特點，以及該種材料在發(fā)生聚合反應時的特性。掌握有機化學知識可以為開展高分子聚合材料研究奠定基礎，方便后續(xù)研究的順利開展。

1.3 高分子材料

現(xiàn)階段，對高分子材料進行改性處理是一個非常熱門的課題。所謂改性處理指的就是對現(xiàn)有的材料開展一定的更新操作，從而得到更加符合人們預期的高分子材料。一般來講，改性處理的主要目的是使得材料的某些性能變得更好。舉例說明，就纖維素而言，這是一種比較常見的材料，構(gòu)成纖維素的組件是葡萄糖。每一單位的葡萄糖分子中都有三個羥基，在進行改性操作時，主要針對的對象就是這些羥基。筆者認為通過改性來提高材料的性能是一種十分有效的方式，要想保證改性操作可以順利進行，最為關鍵的一個環(huán)節(jié)就是明確自己的研究目的，并對所研究的材料進行透徹的了解，這是開展后續(xù)改性操作的基礎和前提。在了解材料時，需要關注的是材料的構(gòu)成元素，然后根據(jù)材料的實際情況選擇合適的改性方法。

2 有機化學在高分子合成新技術方面的應用

現(xiàn)階段，基團轉(zhuǎn)移聚合是一種相對較新的高分子合成技術，該技術主要包括三個階段，第一階段是引發(fā)；第二階段是增長；最后一個階段是終止。總的說來，在使用基團轉(zhuǎn)移聚合技術時需要關注一些問題，下面具體介紹一下：

第一，確保使用的親核催化劑是合理的。在開展基團轉(zhuǎn)移聚合操作時，親核催化劑的主要作為為硅原子指導合適的配位，這是保證后續(xù)反應得到順利進行的基礎和前提。

第二，保證共價鍵的數(shù)目是合適的，并在此基礎之上，關注其和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的聯(lián)系。在親核催化劑的協(xié)助之下，當硅原子發(fā)生配位行為時，要想保證該結(jié)構(gòu)處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，那么就需要將其共價鍵的數(shù)目控制在4。但是，在實際的反應中，除了親和催化劑，單體還會對硅原子的配位帶來影響。在這種情況之下，最終得到的6配位，此時對應的結(jié)構(gòu)是一個八面體，該結(jié)構(gòu)不是十分穩(wěn)定。于是，最終引發(fā)劑和單位間就出現(xiàn)了C一C鍵。

第三，當C一C鍵出現(xiàn)之后，需要關注下述問題：硅基出現(xiàn)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，此時就可以得到烯酮硅縮醛酸結(jié)構(gòu)，并不是該結(jié)構(gòu)中的所有基團都可以發(fā)生基團轉(zhuǎn)移聚合反應，能夠開展上反應的只有兩個基團：第一個是羰基-；第二個則是-烯酮硅縮醛上的不飽和雙建單體。

第四，確保陰離子聚合可以順利開展。一般來講，在開展陰離子聚合操作時，選擇的反應物都是非極性單體。而可以發(fā)生陰離子聚合的非極性單體種類繁多，此時需要注意的一個問題就是選擇合適的反應物。在開展選擇操作時，首先需要透徹的了解不同非極性單體的化學成分；其次，需要做的工作就是對非極性單體的穩(wěn)定性進行檢測。非極性單體的穩(wěn)定性是非常關鍵的，直接影響后續(xù)得到的高分子材料的性質(zhì)。

3 結(jié)語

在開展高分子材料合成操作時，有機化學為其提供了重要的理論支撐，研究有機化學在高分子材料合成中的實際使用情況是十分有必要的。筆者主要針對這一問題展開了探討，希望可以為相關人員提供一定的參考。

參考文獻

[1]吳仕海.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].科技經(jīng)濟導刊，2016，（08）：157+132.

[2]韓敏.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].化工管理，2015，（02）：177.

[3]姜奇.稀土有機高分子材料合成研究及在農(nóng)膜中的應用[D].陜西科技大學，2014.

[4]牛小玲，陳衛(wèi)星，屈育龍.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].廣州化工，2012，（04）：12-13.

[5]賀文展，郭憲英.微波化學在高分子有機合成中的應用[J].科技信息，2009，（09）：87-88+109.

[6]孟巖.有序的有機高分子介孔材料的合成與結(jié)構(gòu)[D].復旦大學，2006.

汪世寶

摘 要：隨著時代的發(fā)展，各種新技術層出不窮。在材料領域，高分子材料合成是一個十分重要的分支，新技術的推動之下，該領域發(fā)展迅速。有機化學最為一門基礎理論，對高分子材料合成是非常關鍵的。在本次研究中，筆者以有機化學為研究對象，主要探討了該理論在高分子材料合成中的實際使用情況。

關鍵詞：有機化學；高分子材料；合成

在新的時代背景下，高分子合成材料在很多領域都得到了應用。高分子合成材料已經(jīng)成為了一個研究熱點，好多學者都投入到對該領域的研究中。本文主要圍繞這以問題展開了探討，首先介紹了有機化學合成材料的內(nèi)容，接下來分析了有機化學在高分子合成新技術方面的應用情況。

1 有機化學合成材料的內(nèi)容

1.1 自由基

在高分子合成反應來說，自由基是至關重要的存在。其中影響反應的主要因素有兩個：第一個是自由基的性質(zhì)第二個則是自由基的結(jié)構(gòu)。不同種類的自由基具有不用的穩(wěn)定性，這里涉及的自由基主要有三種，分別是叔碳自由基、仲碳自由基以及伯碳自由基，其中穩(wěn)定性最好的是叔碳自由基，而穩(wěn)定性排在末尾的則是伯碳自由基，影響自由基穩(wěn)定性的主要因素就是共扼效應。在發(fā)生聚合反應時，當叔碳自由基和伯碳自由基都需要氫元素時，能夠首先獲得氫元素的是叔碳自由基。這主要是因為叔碳自由基的穩(wěn)定性相對較好，從而使得叔碳自由基反應弧的競爭能力也相對較強，所以才能更容易獲得氫元素。此外，在反應過程中，也存在一些具有自阻聚能力的自由基，這主要是由該自由基本身的穩(wěn)定性決定的。總的說來，當一個自由基的穩(wěn)定性相對較好時，那么與此同時該自由基的反應活性也就相對較差，從而使得該自由基具有相對較好的自阻聚能力。

1.2 聚合反應

通過聚合反應來得到高分子合成材料是一種十分常見的方式，聚合反應的本質(zhì)就是有機物的聚合過程。聚合反應主要有兩種類別：第一類是縮聚反應；第二類則是加劇反應。所謂縮聚反應指的就是通過多次的聚合，最終去掉小分子，得到聚合物。并不是所有的縮聚反應都可以得到高分子材料，如果基團的反應程度沒有超過98%，那么就無法得到高分子材料。加劇反應主要包括兩個過程：首先，確保小分子的間鍵保持斷裂狀態(tài)；其次，上述小分子之間通過加成反應聚合到一起。在進行加劇反應時，人們比較關心的一個問題就是反應的轉(zhuǎn)化率，要想使得轉(zhuǎn)化率得到提升，需要使用一定的方法。

一般來講，如果想要通過聚合反應得到高分子材料，首先需要做的工作就是確定聚合反應的具體類型。就聚乙炔而言，存在兩種不同的異構(gòu)形式，第一種是順式異構(gòu)；第二種則是反式異構(gòu)。在開展聚合操作時，要想正確了解聚合反應的實際情況，相關人員必須具備相關基礎知識，主要是有機化學理論。以導電高分子聚乙炔材料為例，相關人員可以通過學習有機化學來了解該材料，尤其是了解其結(jié)構(gòu)特點，以及該種材料在發(fā)生聚合反應時的特性。掌握有機化學知識可以為開展高分子聚合材料研究奠定基礎，方便后續(xù)研究的順利開展。

1.3 高分子材料

現(xiàn)階段，對高分子材料進行改性處理是一個非常熱門的課題。所謂改性處理指的就是對現(xiàn)有的材料開展一定的更新操作，從而得到更加符合人們預期的高分子材料。一般來講，改性處理的主要目的是使得材料的某些性能變得更好。舉例說明，就纖維素而言，這是一種比較常見的材料，構(gòu)成纖維素的組件是葡萄糖。每一單位的葡萄糖分子中都有三個羥基，在進行改性操作時，主要針對的對象就是這些羥基。筆者認為通過改性來提高材料的性能是一種十分有效的方式，要想保證改性操作可以順利進行，最為關鍵的一個環(huán)節(jié)就是明確自己的研究目的，并對所研究的材料進行透徹的了解，這是開展后續(xù)改性操作的基礎和前提。在了解材料時，需要關注的是材料的構(gòu)成元素，然后根據(jù)材料的實際情況選擇合適的改性方法。

2 有機化學在高分子合成新技術方面的應用

現(xiàn)階段，基團轉(zhuǎn)移聚合是一種相對較新的高分子合成技術，該技術主要包括三個階段，第一階段是引發(fā)；第二階段是增長；最后一個階段是終止。總的說來，在使用基團轉(zhuǎn)移聚合技術時需要關注一些問題，下面具體介紹一下：

第一，確保使用的親核催化劑是合理的。在開展基團轉(zhuǎn)移聚合操作時，親核催化劑的主要作為為硅原子指導合適的配位，這是保證后續(xù)反應得到順利進行的基礎和前提。

第二，保證共價鍵的數(shù)目是合適的，并在此基礎之上，關注其和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的聯(lián)系。在親核催化劑的協(xié)助之下，當硅原子發(fā)生配位行為時，要想保證該結(jié)構(gòu)處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，那么就需要將其共價鍵的數(shù)目控制在4。但是，在實際的反應中，除了親和催化劑，單體還會對硅原子的配位帶來影響。在這種情況之下，最終得到的6配位，此時對應的結(jié)構(gòu)是一個八面體，該結(jié)構(gòu)不是十分穩(wěn)定。于是，最終引發(fā)劑和單位間就出現(xiàn)了C一C鍵。

第三，當C一C鍵出現(xiàn)之后，需要關注下述問題：硅基出現(xiàn)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，此時就可以得到烯酮硅縮醛酸結(jié)構(gòu)，并不是該結(jié)構(gòu)中的所有基團都可以發(fā)生基團轉(zhuǎn)移聚合反應，能夠開展上反應的只有兩個基團：第一個是羰基-；第二個則是-烯酮硅縮醛上的不飽和雙建單體。

第四，確保陰離子聚合可以順利開展。一般來講，在開展陰離子聚合操作時，選擇的反應物都是非極性單體。而可以發(fā)生陰離子聚合的非極性單體種類繁多，此時需要注意的一個問題就是選擇合適的反應物。在開展選擇操作時，首先需要透徹的了解不同非極性單體的化學成分；其次，需要做的工作就是對非極性單體的穩(wěn)定性進行檢測。非極性單體的穩(wěn)定性是非常關鍵的，直接影響后續(xù)得到的高分子材料的性質(zhì)。

3 結(jié)語

在開展高分子材料合成操作時，有機化學為其提供了重要的理論支撐，研究有機化學在高分子材料合成中的實際使用情況是十分有必要的。筆者主要針對這一問題展開了探討，希望可以為相關人員提供一定的參考。

參考文獻

[1]吳仕海.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].科技經(jīng)濟導刊，2016，（08）：157+132.

[2]韓敏.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].化工管理，2015，（02）：177.

[3]姜奇.稀土有機高分子材料合成研究及在農(nóng)膜中的應用[D].陜西科技大學，2014.

[4]牛小玲，陳衛(wèi)星，屈育龍.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].廣州化工，2012，（04）：12-13.

[5]賀文展，郭憲英.微波化學在高分子有機合成中的應用[J].科技信息，2009，（09）：87-88+109.

[6]孟巖.有序的有機高分子介孔材料的合成與結(jié)構(gòu)[D].復旦大學，2006.