北京化工大学：《高分子化学》课程教学资源（电子教案，打印版）第五章 开环聚合

第五章开环聚合(ring-opening polymerization) 【课时安排】【教学内容】 5.1概 1学时 5.11环状单体聚合能力 5.1.2聚合机理与动力学 5.1.3聚合类型 52环琳开环聚合 35分钟 5.3环酰胺开环聚合 10分钟 5.4 其它 5分钟 总 2学时 【掌捏内容】 1单体开坏聚合能力 开环聚合常见种类 3 开环基本原理 悉内容】典型单体的开环聚合：环醚，内酯，环酰胺 【教学重点】单体开环聚合能力与聚合机理 【教学难点】典型单体的开环聚合 【教学目标】 1.掌握单体开环聚合能力与环结构的关系。 2.掌握开环聚合机理的划分。 3。学握各种单体进行开环聚合的机理类型。 【教学手段】课堂讲授 【教学过程】 5.1概述 开环聚合：环状单体在某种引发剂或催化剂作用下开环形成现行聚合物的聚合反应 5.1.1坏状单体聚合能力（反应推力） 环烷烃 1热力学 (CH2) 345678910112 环张力T 角张力 构象 构象骑环张力 张力 张力 △HKJ/mol -113-105-21.22.9-21.8-34.8-46.9-48.2-45.2-22.2利 环 链闭环几率 个 △S0ml.K)-69.1 -55.3 42.7 -10.5-15.9 -3.3 △GKJ/mol)-92.590.0-9.25.9-16.3-34.3/ 3,4>5,7~11>6,12以上

2动力学：不存在极性键，难以开环 二杂环单体 1热力学：类似于环烷烃，略有变化 2动力学：存在极性键，较易开环 3取代基存在不利于开环 三小结-不同单体聚合能力 5.1.2聚合机理与动力学 一机理 链引发M+M*I负离子型：Na,RO-,HO等：正离子型：H+等： 分子型：BF3等（引发活性较大单体） 链增长[M-iM*+M台[MM* 链终止 1表面上看，有基元反应二类似于连锁聚合 2分子量与时间关系上，遂步增长二类似于遂步聚合 3划归类别的主要依据：分子量与时间关系上 一大部分开环聚合属于逐步聚合，有些属于连锁聚合 二动力学 5.1.3聚合类型 丛聚合反应角度分类 1.常见型：nR-X→[R-X]m 2.开环异构化聚合：R-Y→[R-Z]m(Y→Z) 3.开环消去聚合R-W-V→[R-V]。(消去W) 从反应机理角度 1.(大多数)离子型聚合（阴离子阳离子，配位聚合） 2.(少数)逐步聚合 3.(极少数)自山基聚合 5.2环醚聚合（路易斯碱，正离子聚合） 5.2.1三元环氧化物的开环聚合（环氧乙烷EO,环氧丙烷PO) 一正离子聚合 二 负离子聚合 三配位聚合 5.2.2四、五元环醚的开环聚合（氧杂环丁烷，四氢呋喃） 一氧杂环丁烷 二四氢呋喃 5.2.3环缩醛 5.3环酰胺 一 水解聚合一H催化，遂步聚合 二负离子聚合一OH催化，连锁聚合 5.4其它 一共它离子聚合开环单体：有机杂环、环烯烃、无机杂环 二 自山基型（少） 三开环共聚 【作业】p196-1,2