メイン 理科

アルデヒド縮合ポリマー化学

アルデヒド縮合ポリマー化学
アルデヒド縮合ポリマー化学

ビデオ: 【大学有機化学】クライゼン縮合を攻略!エステルエノラートを用いるアルドール反応の親戚 2024, 七月

ビデオ: 【大学有機化学】クライゼン縮合を攻略!エステルエノラートを用いるアルドール反応の親戚 2024, 七月
Anonim

アルデヒド縮合ポリマーアルデヒドが関与する縮合反応で蓄積される、工業的に生産された高分子物質(非常に大きな分子で構成される物質)のいずれか。ほとんどすべての場合、使用される特定のアルデヒドはホルムアルデヒドであり、フェノール、尿素、またはメラミンと一般的に重合して一連の重要な合成樹脂を生成​​する高反応性ガスです。これらの化合物がポリマーに組み込まれる反応は、通常、水やその他の副産物の放出を伴うため、縮合反応と呼ばれます。得られたポリマー(フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、尿素-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂)は、合板やその他の構造用木材製品の接着剤として広く使用されています。20世紀の前半には、ベークライトやビートルウェアなどの非常に重要なプラスチックになりました。

主要産業用ポリマー:アルデヒド縮合ポリマー

アルデヒド縮合ポリマーは、ホルムアルデヒドとフェノール、尿素、またはメラミンとの反応によって生成される化合物です。の

フェノール、尿素、メラミン、ホルムアルデヒドの分子構造は次のとおりです。

アルデヒドは、カルボニル基(C = O)を含む化合物であり、炭素原子と酸素原子が二重結合で結合された非常に反応性の高い配置です。ホルムアルデヒド(化学式HCHO)は構造的にこのファミリーの最も単純なメンバーです。メタンの酸化によって生成され、無色の刺激的な臭いのするガスであり、通常は溶液中で保管および処理されます。フェノール(C 6 H 5 OH)は、6面の環状のフェニル基(C 6 H 5)にヒドロキシル基(OH)が付加されたフェニルアルコールです。ベンゼンはプロピレンとの反応によって生成されるクメンに由来するフェノールは、明確に確立された安全手順の下で保管および処理する必要がある有毒な液体です。

尿素(カルバミドと​​も呼ばれる)とメラミン(シアヌルアミドとも呼ばれる)は、どちらもアミノ基(NH 2)を含む無色の結晶性固体です。かつて、両方の化合物がカルシウムシアナミドから(最終的には炭化カルシウムから)取得されました。尿素は現在、二酸化炭素とアンモニアを反応させることによって生成され、メラミンは尿素の脱水によって得られます。

これらの化合物はモノマーと呼ばれ、触媒の存在下で互いに結合してポリマーを生成することができる、大部分が有機の化合物のクラスの総称である。アルデヒド縮合ポリマーは以下の一般構造を持っています:

3つのポリマーすべてにおいて、繰り返し単位に接続された(およびそれらを他のユニットにリンクして巨大分子を生成する)メチレン基(CH 2)は、ホルムアルデヒドによって提供されます。CH 2結合の形成は、一般に2段階のプロセスに従います。最初のステップでは、ホルムアルデヒドを他のモノマーの1つと反応させて、限られた数の繰り返し単位がメチロールまたはヒドロキシメチル基(CH 2 OH)で結合されている小分子からなる低分子量プレポリマーを生成します。この時点で、コンパウンドはフィラー、顔料、その他の添加剤で改質し、将来の処理のために保管できます。2番目のステップでは、プレポリマーが硬化し(通常は熱と圧力下で、触媒の存在下)、CH 2 OH基が水を失うことでCH 2に「縮合」します。したがって、ポリマーは熱硬化性であるか、または合成樹脂の製造に理想的に適した永久的な3次元ネットワークに相互連結されています。