2 高分子链的远程结构.ppt

第二章高分子链的远程结构(二次结构)
§1 高分子链的内旋转构象
§2 高分子链的末端距及其构象统计
§3 高分子链的均方旋转半径
§4 高分子链的柔顺性及其表征
高分子链的远程结构
远程结构:一根分子链的“形状”
“形状”;一般是卷曲成无规的线团
卷曲成团的特性称高分子链的柔顺性
柔顺性:
是高聚物特有的一种属性
是决定高分子“形态”的主要因素
是橡胶高弹性能的根由
对高聚物的物理、化学、力学、热性能、溶解性能等起有根本的作用
§1 高分子链的内旋转构象
构象:由于单键(σ键)的内旋转,而产生
的分子在空间的不同形态。它是不
稳定的,分子热运动即能使其构象
发生改变
构型:分子中由化学键所固定的原子在
空间的排列。它是稳定的,要改变
构型必需经化学键的断裂、重组。
1—1 小分子的内旋转
《1》物质结构的平衡态
非键合原子或分子间相互吸引和相互排斥作用达到平衡时在空间的几何排列。
相互吸引——质量作用定律
相互排斥——库仑作用力
《1》物质结构的平衡态
r 称Vanderwall距离= 2个原子的
Vanderwall半径之和。
H
N
O
《2》小分子的内旋转构象
乙烷分子的内旋转:
非键合的H原子之间的距离:~<
叠同式(顺式) 交叉式(反式)
《2》小分子的内旋转构象
由于非键合原子间的相互作用——内旋转时会受到
阻碍(位垒)。乙烷分子:~
乙烷分子的位垒分布曲线
不同结构中σ单键转动360°的位垒
化合物
位垒
( kJ/mole键)
化合物
位垒
(kJ/mole键)
SiH3—SiH3

CH3—CHO

CH3—CH3

CH3—CH = CH2

CH3—CH2—CH3

CH3— NH2
8
CH3—CH —(CH3)2

CH3— SH

CH3—OH

l3
42
CH3—O—CH3

CH3—C(CH3)= CH2

1—2 高分子链的内旋转
PE 分子链
旋转角: 0 60、300 120、240 180
(顺式) (反式)
位垒: 大较小较大小
PE分子链内旋转位能分布曲线