Предне ловче редактора перевода ь Введение
1 Основные понятия о реакциях полимеров 10
1 1 Особенности полимераналогичных реакций 11
\2 Некоторые кинетические аспекты полимераналогичных реакций 31
1.3. Реакции циклизации •$
Библиографический список 37
!. Промышленные методы использования реакций полимеров 40
2.1. Реакции синтетических полимеров ' 40
2.2. Реакции природных полимеров 61
Библиографический список 75
!. Полимеры с реакционноспособными функциональными группами 78
3.1. Полимерные катализаторы 80
3.2. Полимеры как переносчики активных центров 92
3.3. Полимеры с защитными функциональными группами 95
3.4. Реакции циклизации реагентов, химически связанных с носителем 98
3.5. Связанные с полимером фармакологические средства 100
3.6. Биоцидные полимеры 104
3.7. Связанные с полимером вспомогательные вещества для пластмасс 108
Библиографический список 114
. Наиболее важные реакции полимеров 118
4.1. Реакции полистирола, сополимеров стирола и сшитых полимеров
на их основе 118
4.2. Реакции сополимера этилена с виниловым спиртом 124
4.3. Реакции сополимеров малеинового ангидрида 129
4.4. Введение функциональных групп в полиолефины и их сополимеры 132
4.5. Реакции полидиенов 135
4.6. Реакции полиамидов 140
4.7. Реакции полиацетилена 142
Библиографический список 145
Заключение 151
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Предлагаемая вниманию читателя книга, написанная известным специалистом в области химии полимеров из ГДР профессором М. Федтке, представляет собой исчерпывающий обзор литературных данных в области полимераналогичных превращений высокомолекулярных соединений. Основное внимание автор уделяет анализу работ последних двух-трех десятилетий, хотя, исходя из исторических и приоритетных соображений, в ряде случаев вполне обоснованно цитирует и более ранние источники.
М. Федтке удалось в краткой, но достаточно строгой форме рассмотреть основные особенности полимераналогичных превращений и иллюстрировать их наиболее важными в научном и технологическом плане примерами. При переводе и редактировании книги сохранены специфический стиль изложения автора и его собственная точка зрения на некоторые обсуждаемые положения и закономерности.
Книга М. Федтке представляет интерес, прежде всего, как справочное пособие для работающих не только в области синтеза полимеров и их полимераналогичных превращений, но и для специалистов, занимающихся вопросами переработки полимеров. Она может быть рекомендована также в качестве учебного пособия для студентов полимерных специальностей химико-технологических вузов и химических факультетов университетов.
Профессор В. В. КИРЕЕВ
акциями полимеров понимают все химические превращения пЛ)пес образовавшихся макромолекул. Эти реакции могут проте-с сохранением, увеличением или уменьшением степени полимеризации. ' К реакциям полимеров относят и реакции сшивания) путем об-
опапия ковалсптпых или ионных связей либо в результате других взаимодействии, причем сшиванию могут подвергаться макромолекулы, содержащие или не содержащие функциональные группы' Сшивание может происходить также путем взаимодействия полимера с низкомолекулярными продуктами, содержащими соответствующие функциональные группы, или при реакциях иономе-гоов и взаимодействии полиэлектролитов. Эта чрезвычайно обшир-fiafl область реакций не является, однако, предметом данной моно-Ьрафии. Только в виде исключения в ней рассмотрены некоторые [реакции сшивания (например, при вулканизации).
К реакциям полимеров относятся и различные реакции деструкции, которые приводит к уменьшению степени полимеризации. I Реакции полимеров, протекающие с сохранением степени полимеризации, называют полимерапалогичными; полимерная цепь в этом случае служит носителем реакционных центров, взаимодействующих с низкомолекулярными соединениями. Полимеранало-гпчные превращения всегда являются первой ступенью реакций сшивания и деструкции. Поэтому широкое изучение полимеранало-гнчных реакций необходимо для понимания реакций на полимерах вообще.
В настоящей монографии рассмотрены только полимеранало-гичные реакции полимеров. Интерес к этим реакциям обусловлен необходимостью получения полимеров со специальными свойства-Ми, что достигается изменением химической природы функциональных групп полимерной цепи, а также химической модификацией доступных и дешевых полимеров для улучшения их свойств и рас-нирепия областей применения. Важное значение имеют полимер-1 па логичные превращения при решении вопросов стабилизации и целенаправленной деструкции полимеров, а также при разработке полимерных носителей со специфическими функциональными и активными группами для синтетических, каталитических и ферментативных процессов и для процессов разделения в аналитической химии.
Реакции на макромолекулах имели большое значение на всех
этапах развития полимерной химии и технологии. В первую оче-
)сдь следует отметить такие практически важные реакции, как,
'апример, получение нитратов целлюлозы, касторового масла и
камфоры, термопластов, пластификацию натурального каучука и
^, vj i....uriiviwA^iiuiniic L серии ^реакция, которая приводит к вул низации каучука), реакции природных веществ, особенно поли харидов и полиизопрена и др. 1
В своих основополагающих работах Штаудингер использо! известные реакции органической химии для доказательства мага молекулярного строения полимеров, вследствие чего полимера! логичные превращения приобрели большое значение для аналщ ческой химии полимеров. Однако при быстром развитии синтети' ской химии полимеров дальнейшее использование типичных ор нических реакций для направленной химической модификации м ромолекул происходило медленно. Тем не менее реакции заме! ния, которые сыграли большую роль в развитии химии и технО| гии углеводородов, были сравнительно быстро перенесены на , нейные углеводородные макромолекулы. К таким реакциям от сягся, прежде всего, хлорирование и сульфохлорирование.
Исследование полимерных ионитов существенно расширило ши представления о реакциях на полимерах, в частности pacKj ло большие возможности макромолекулярной химии, связанны! введением заместителей в бензольное кольцо.
Следующий этап развития органической химии полимеров с зан с синтезом большого числа мономеров с функциональны группами, вследствие чего органические реакции приобрели е большее значение для химии полимеров.
Прогресс в изучении свойств полимеров, в особенности их н молекулярной структуры, привел в ряде случаев к пересмотру которых закономерностей гетерогенных реакций. В результ; были развиты новые представления о химических реакциях по. сахаридов.
Изучение вопросов применения полимеров (например, new мерных пленок, конструкционных материалов) и взаимосвяз между их структурой и свойствами невозможно без исследован деструкции, которая также относится к реакциями полимер Однако, как мы уже отметили, эти реакции требуют специальнч рассмотрения (кроме того, они не являются полимеранал гичными). ,
Необходимость существенного улучшения свойств полимерны материалов, получаемых из нефти, использование других углев| дородных источников для их получения, а также необходимое! синтеза продуктов, соответствующих по свойствам природным, пр) вели к тому, что органические реакции на полимерах изучают eel час особенно интенсивно. Однако проведение таких реакций св\ зано с большими затратами, поэтому использовать их имеет смыс| только для получения полимеров специального назначения.
Следует отметить, что введение функциональных групп в ма ромолекулу с помощью соответствующих мономеров более пре, почтительно, а полимераналогичные реакции используют лип тогда, когда синтез мономеров связан с большими затратами, проведение их полимеризации затруднено или невозможно.
Существует большое число полимераналогичных реакций, i 8
в промышленности, ото ооусловлено исооенностями применяемых ^^ полимера, его ограниченной растворимостью, фазового с Q i]0p0;;fIOCTn раствора во время реакции, термической изменение 'ью Г!0"лнмера, а часто и его деполимеризацией, труд-"еустоичи ^ег1ешгл веществ и их переработки, полями 11 -фяющееся использование реакций на полимерах обус-С не только возможностями варьирования их свойств путем Л°ВЛеёния ир'проды функциональных групп, но и перспективами 113Ме-1епия полимеров для совершенно новых областей применения, ГЮЛпимер для разделения веществ, синтеза электропроводящих "а»Г еоиалов и др. С помощью модификации полимеров можно дос-М'п1\ть их гидрофильности, что необходимо для использования их Т"водных системах. Кроме того, целенаправленно синтезированные потимеры могут заменить продукты, получаемые из натурального сырья например желатин. Важным возобновляемым источником полимерного сырья являются полисахариды; химическая модификация этих и других природных полимеров может привести к разработке новых технологических методов и до сих пор неизвестных возможностей их химических превращений.
Очень интенсивно развивающейся областью полимераналогичных превращений является фиксация (иммобилизация) определенных функциональных групп на полимерном носителе. При этом можно широко варьировать тип носителя — от растворимого до нерастворимого, способного к деструкции, либо стабильного, синтетического или природного, а также природу функциональных групп. Таким способом можно получать фармакологические средства, усвояемые организмом, или связанные с полимерной цепью краун-эфиры для разделения веществ, или фиксированный на носителе катализатор и т. д.
Каждая отдельная часть этой проблемы является сегодня объектом многочисленных исследований, а появившиеся публикации свидетельствуют об успехах в этой области, существенно расширяющих синтетические возможности полимерной химии. Дальнейшее ее развитие будет базироваться па вовлечении в полимераналогичные превращения все большего числа реакций пизкомолеку-ляриой органической химии, на исследовании специфики и механизмов этих реакций, на дальнейшем использовании существующих принципов формирования и деструкции макромолекул.
Цена: 100руб.
