有机立体化学课后题

1、用2.5mol邻苯二甲酸酐与1mol乙二醇、1mol丙三醇进行缩聚，用Carothers方程和Flory统计法计算凝胶点。 解：f?2.5*2?1*2?1*32.5?1?1?104.5，pc??2.2（5分）

2f?0.9（5分）

??1*31*2?1*3，f?3（2分） ?0.6（2分）

pc?1(1?0.6*1)1/2?0.79（10分）

2. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终Xn。

另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得Xn?100，问体系中残留水分有多少？

解：Xn?11?p??4?K?1?3

Xn?11?pKpnwmol/L?Knw?100

nw?4*10

3. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚，两种基团数相等，试求：

a. 平均官能度 b. 按Carothers法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点

解：a、平均官能度： 1）甘油：f?3*2?2*33?22?1?2.4

?2.67

2）季戊四醇：f?b、 Carothers法： 1）甘油：pc?2*2?4*12f?22.42f??0.833 22.67?0.749

2）季戊四醇：pc?c、Flory统计法： 1）甘油：pc?1[r?r?(f?2)11/2?0.707,r?1,??1

?0.577,r?1,??1

2）季戊四醇：pc?

[r?r?(f?2)1/24. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？ 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。Na=2mol，Nb=2mol，

Nb?0.015mol

'r?NaNb?2Nb,?22?2*0.015?0.985

当p=0.995时， Xn?1?r1?r?2rp?1?0.9851?0.985?2*0.985*0.995?79.88

当p=0.999时，

1?r1?0.985Xn???116.98

1?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.999

5. 用2mol羟基酸（HORCOOH）为原料进行缩聚反应，另外加乙酸0.02mol，如果反应进

行到p=0.99时，所得产物的聚合度是多少？

r?22?2*0.02?0.98，Xn?1?r1?r?2rp?1?0.981?0.98?2*0.98*0.99?50

1. 反应程度：参加反应的官能团与起始官能团总数之比。

转化率：参加反应的单体分子数与初始投料单体分子数之比。

线型缩聚：2官能度单体或2-2体系的单体进行缩聚反应，聚合过程中，分子链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反应。

体型缩聚：有官能度大于2的单体参与的缩聚反应，聚合过程中，先产生支链，再交联成体型结构，这类聚合过程称为体型缩聚。

2. 说明在涤纶聚酯与尼龙－66生产中，分别采用什么工艺来控制产物分子量。 聚酯涤纶：乙二醇微过量，封锁分子两端，达到预定聚合度；

尼龙－66：加少量单官能团醋酸或微过量己二酸进行缩聚，由端基封锁控制分子量。

3. 乙二酸与下列化合物反应，那些能形成聚合物。

a. 乙醇 b.乙二醇 c.甘油 d. 苯胺 e.乙二胺 答：b, c, e

4. 简述线形缩聚的逐步机理，以及转化率和反应程度的关系。

以二元酸和二元醇的缩聚为例。在缩聚反应中，含羟基的任何聚体与含羧基

的任何聚体之间都可以相互缩合。随着反应的进行，分子量逐步增大，达到高分子量聚酯。在缩聚反应早期，单体之间两两反应，转化率很高，但分子量很低，因此转化率无实际意义。用反应程度P来表示聚合深度。

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