[猜想]草酸和乙二醇酯化的产物
zhaokenb2011/04/27化学 IP:浙江
       因为我现高一,才疏学浅,未接触过高分子化学也还未对大学有机化学了解足够深刻,所以来弱弱地提出一个猜想
    上学期,我在看酯化反应的时候,就想到用家里的丙三醇和柠檬酸(三元酸)反应进行酯化,但后来发现从微观分子结构考虑,貌似产物非常复杂,而且会一个接一个连过去,然后就产生了现在这个想法,用草酸和乙二醇进行酯化,合成草酸乙二酯,是否会形成一种分子量无比大的高分子分子或者某某小分子?在网上搜了半天后未发现相关的论述,所以来求救了
    主要思路如下,乙二醇两侧的羟基与羧基反应,而其中一侧的草酸的另一侧羧基继续去和乙二醇反应,如此反复是否会形成-[-OCH3-CH3OOC-CO-]-n这样的高分子化合物,或者其他怎样的化合物?倘若可以的话,或许我们这些业余化学爱好者就可以在比较温和的条件下(无需高压,高温,催化剂)就合成聚合物了
    求高手解答,如果是其他类型的产物,希望能有理论依据(如果版主认为此贴技术含量低,就帮忙删帖了吧)
+100  科创币    焓熵`    2011/04/28 鼓勵發散性思維
来自:数理化 / 化学
8
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~~空空如也
焓熵`
13年2个月前 IP:未同步
291500
思維是好的,這點最為版主要肯定!
我一向鼓勵有發散性思維的會員!
這個問題要從幾個方面來看:
首先是反應可能驅使的方向。很顯然,這個草酸-乙二醇反應即可能生成環狀酯,也可能生成聚合物
然後就是從結構上確定其反應的主要方向了。草酸和乙二醇如果生成酯之後,形成的是六元環且草酸兩個碳原子為SP2雜化,乙二醇兩個碳原子為SP3雜化,氧原子為SP3雜化。因此在結構上,較穩定的趨向於此產物,其空間構型可能為椅式六元環構型。結構如下:
100000.png
但是并不是說沒有可能形成鏈狀聚合物,只是說反應的主要方向傾向於環酯。
如果將乙二醇換成長鏈二醇的話就會因為張力的緣故難以成環,反應跟傾向與鏈狀聚合物 。
結構如下:
2.png
預計醇的碳原子數 > 4 因為8元環之後就很難形成環了,張力過大。
當然酯化只是簡單的聚合手段,想做出有實用價值的聚合物就要通過其他手段改進合成路線。
比如草酸-乙二醇 酯類聚合物,這並不是沒有可能合成聚合物!
單純的酯化反應是達不到這點的。但是如果預先形成環酯,再通過金屬-卟啉作為引發劑,然後引發活性聚合反應。
生成的聚合物不僅可以控制其聚合度,還可以控制其微觀構型
希望廣大愛好者能對此感興趣,在自己的努力之下,好好鑽研之後做出自己的成果!
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拔刀斋
13年2个月前 IP:未同步
291511
能生成高聚物的反应很多,合成没有想象的难,只是不一定具备工业价值而已。
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liberite
13年2个月前 IP:未同步
291515
回 1楼(焓熵`) 的帖子
大环并不具有环张力,只不过往往是缺乏成环的动力而已,特别大的环跟直链基本上没什么区别了
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焓熵`
13年2个月前 IP:未同步
291549
回 3楼(liberite) 的帖子
這點要分開來說,碳原子數 4<n<8的話存在這環張力,原因就是乙二酸而羧基碳原子是SP2雜化,鍵角近似于120°。
更大的環就由於碳鏈的柔韌性(鍵角的壓縮平均量小)從而可以形成大環。

回复拔刀斋 :
高聚物的生成有很多可變因素,鏈轉移或者鏈終止都可能在整個聚合過程的初始階段使聚合物失活,從而只能生成低聚物。
另外,能使一種高聚物的分子量分佈系控制在一個很短的範圍,這樣的高聚物才有應用價值。要不然生成的雙峰分散系的聚合物,即時聚合度很高,它的均勻度還是不夠,所以應用時有很多可變因素,相應的應用價值也就少了。
想合成一種有實用價值的聚合物,就要在合成前預先找到控制聚合度和微觀結構的方法,要不然就不具有聚合物的高度重複單元這一特性。只能算是一種無規大分子。
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ilove丝丝
13年2个月前 IP:未同步
291608
高三生的理解:有机化学是很复杂的,并且比较缓慢,楼主的反应若是在浓硫酸催化下,应该会产生许多的不同的化合物,比如某种聚酯塑料(没有合适的催化剂估计链长会很短)还有环脂,还可能是一头酯化另两头还是羟基和羧基.
催化剂的重要性是不可忽略的.
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liberite
13年1个月前 IP:未同步
291683
回 4楼(焓熵`) 的帖子
到6元环基本上就不是张力的影响占主要地位了,缺乏动力学途径是主要的
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370596521
13年1个月前 IP:未同步
292800
聚乙二酸乙二脂早就有了,就是应用比较少!
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