[高分子化学与物理]高分子化学

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篇一:[高分子化学]高分子化学试题及答案

　　1、 1 分析下列引发体系和单体，何种引发体系可引发何种单体聚合？聚合反应类型是什么？写出链引发反应式。
　　CH3H2CCCO2CH3H2COCH3H2CCHCHCH3H2CCHOC CH33
　　2+C CH3 OOH + Fe2HCCH2CH3CCH2引发体系 单体
　　答案：
　　C CH3 OOH + Fe22+OOCOOC可引发以下五种单体进行自由基聚合。CH2CHCH2CH3CH3CCH2CCH2CHCCH2COOCHCH33CH2CHClNa、n-BuLi为阴离子聚合引发剂，可引发CH2CHCH2CH3CCH2CNCCNCH2CH3CH2CHCCH2CCH3COOCH3OHCH六种单体进行阴离子聚合。H2SO4、BF3 + H2O为阳离子聚合引发剂，可引发CH2CHCH2CH3CH3CCH2CCH3CH2CHCCH2CH3
　　OCH3CH3HCHCH2CHCHCH3CH2CHOCCH3CH3七种单体进行阳离子聚合，其中第六种单体聚合时发生异构化聚合。
　　2、解释下列概念
　　离子对 异构化聚合 活性聚合
　　答案： 离子对：带有相反电电荷的离子当二者间的距离小于某一临界距离时，可称为离子对。
　　异构化聚合：在聚合链增长过程中，伴有分子内重排的聚合常称为异构化聚合。 活性聚合；没有链转移和链终止的聚合反应称为活性聚合。
　　3、 假定在异丁烯的聚合反应中向单体链转移是主要终止方式，聚合物末端是不饱和端基。现有4.0g的聚合物使6.0ml 0.01mol/l的Br—CCl4溶液正好褪色，计算聚合物数均相对分子质量。
　　答案：=6.67×104。
　　4、 异丁烯在（CH2Cl）2中用SnCl4—H2O引发聚合。聚合速率Rp∝[SnCl4][H2O][异丁烯]2。起始生成的聚合物的数均相对分子质量为20,000，1g聚合物中含3.0×10-5mol的羟基，不含氯。写出该聚合的引发、增长、终止反应方程式。推导聚合反应速率和聚合度的表达式。
　　推导过程中所做的假设。什么情况下对水或SnCl4是零级对异丁烯是一级反应？
　　答案：见书
　　5、 以正丁基锂和少量单体反应，得一活性聚合物种子（A）。以10-2mol的A和2mol的新鲜单体混合，50分钟内单体有一半转化为聚合物，计算kp值。假定无链转移反应。
　　答案：kp=2.31(l/mol·S)
　　6、 用萘钠的四氢呋喃溶液为引发剂引发苯乙烯聚合。已知萘钠溶液的浓度为1.5mol/L，苯乙烯为300g。试计算若制备相对分子质量为30,000的聚苯乙烯需加多少毫升引发剂溶液？若体系中含有1.8×10-4mol的水，需加多少引发剂？
　　答案： ① 问：需加引发剂13.3ml。 ② 问：需加引发剂13.46ml。
　　7、 2.0mol/L的苯乙烯-二氯乙烷溶液在25℃下,用4.0×10-4mol/L的硫酸引发聚合。计算起始聚合度。计算时用表4-5的数据，Cs=4.5×10-2。
　　答案：0=53。
　　8、增加溶剂极性对下列各项有何影响？
　　（1）活性种的状态
　　（2）聚合物的立体规整性
　　（3）阴离子聚合的kp-、kp±；
　　（4）用萘钠引发聚合的产物的单分散性；
　　（5）n-C4H9Li引发聚合的产物的单分散性。
　　答案：
　　+-+-+-A + BA//BABAB
　　① 极性增加，使上述各种活性中心的平衡向右移动。
　　② 极性增加，松对和自由离子增加，立构规整性变差。
　　③ 阴离子聚合的kp-基本不受影响；
　　极性增加，松对比例增加， kp±增加。
　　④ 基本不变。
　　⑤ 分布变窄。
　　9、比较逐步聚合、自由基聚合、阴离子聚合的
　　（1）转化率和时间的关系；
　　（2）聚合物相对分子质量与时间的关系。
　　答案：
　　（1） 逐步聚合：单体转化率在反应开始后的短时间内就达很高，随后，随时间延长，转化率增加极其缓慢。
　　自由基聚合：典型的转化率（C%）与时间（t）曲线为S形，反应初期C%与t可呈线性关系，中期可能出现自动加速现象，后期C%随时间延长增长缓慢。
　　阴离子聚合：常常可实现活性聚合。转化率与时间有如下关系：

篇二:[高分子化学]猜杯子的谜语

　　杯子，一种专门盛水的器皿，从古至今其主要功能都是用来饮酒或饮茶，以下是小编为你整理的最新关于猜杯子的谜语，欢迎大家阅读。
　　猜杯子的谜语
　　谜题：前后一个样，独耳旁边站。天天大口张，喝水不吃粮。 (打一生活用品)
　　谜底：杯子
　　杯子的历史沿革
　　战汉时期
　　战国至汉代出现了原始青瓷杯，其中汉代的椭圆形、浅腹、长沿旁有扁耳的杯最具代表性。隋代杯多是直口、饼底的青釉小杯。唐代的三彩釉陶杯和纹胎陶杯最有特色，当时还流行盘与数只小杯组合成套的饮具。宋元时期的杯多直口、浅腹、圈足或高足，高足底为喇叭状。宋杯多以釉色取胜，如龙泉窑及官、哥、汝、均各窑。其中磁州窑釉下黑彩装饰颇为鲜明。元杯胎骨厚重，杯内心常印有小花草为饰，明清时其制杯最为精致，其胎轻薄，其釉温润，其彩艳丽，其型多样。明代有著名的永乐压手杯、成化斗彩高足杯、鸡缸杯等，中早期多见高足杯。清代杯多直口、深腹、腹部有把或无把，还有带盖或无盖的分别，装饰手法丰富多样，有青花、五彩、粉彩及各种单色釉。
　　瓷盏，饮茶用具。基本器型为敞口小足，斜直壁，一般较饭碗小，较酒杯大。据考古或文献资料证明，瓷盏在东晋时已有制作，所见实物器形为直口直腹壁，饼状平底足，施青釉，开细碎纹片。南北朝时饮茶之风逐渐流行起来。唐代及五代时期的茶盏以南方越窑和北方邢窑最富盛名。唐时茶盏又称“瓯”，陆羽《茶经》中说：“瓯越州上，口唇不卷，底卷而浅，受半升而已”，由此可见越窑盏的大致形态。越窑盏多配有盏托，其托常常设计成荷叶卷边状，上托莲瓣状茶盏，颇为精巧动人。越窑盏胎质细腻，釉层均匀，釉色青绿，被陆羽称为上品是理所当然的。邢窑盏以“白如雪”而闻名，且“天下无贵贱而通用之”，由此可见其受欢迎的程度。唐时南北茶盏均以敞口，斜直腹壁、玉壁底足为常见器型。
　　宋代时期
　　宋代斗茶之风大盛，因便于观察茶沫白色的缘故，所以特别崇尚建窑和永和窑的黑釉盏。连宋徽宗赵佶皇帝也不例外。他在《大观茶论》中直言：“盏色贵青黑，玉毫条达者为上。”有玉毫条的盏即是人们常说的兔毫盏，产自福建建阳窑。宋时盏型大致有两种：一为小浅圈足，斜弧腹，口沿直;另一种为撇口，如喇叭，小浅圈足，腹壁斜直。有的以描金装饰，书“寿山福海”字样。除建窑外，宋代的官窑、哥窑、定窑，钧窑、龙泉窑、吉州窑都普遍烧制茶盏。
　　元代时期
　　元代黑釉茶盏相对减少，多见青白釉制品。元代茶盏多直口、胎体较为厚重。明代以宣德白釉盏制作最为精美。成化、嘉靖青花盏次之。明代盏中早期多小折沿、深腹、高深圈足。中晚期多小撇口、深腹、上阔下窄、圈足较浅，装饰上多绘釉上青花图案，亦有斗彩、五彩和单色釉装饰。清代茶盏的器形、装饰手法、制作工艺均胜过前朝，其粉彩和珐琅彩绘画装饰的小盏更是精美绝伦。基本器形为敞口、弧形腹壁，圈足前期高、大、深，后期相对低、小、浅，皆修制规整。
　　杯盏的发展史上，两者相较，杯的产生在先，盏在后，杯多用以饮酒，盏多用以饮茶，杯的器形较小，盏的器形较大，杯多高脚，盏多圈足，杯的纹饰简约，盏的纹饰繁杂。透过杯盏演变，可窥悟中华民族茶酒文化的博大精深。
　　杯子的注意事项
　　平日里最常用的就是水杯，但是杯子种类繁多，你喜欢用什么材质的杯子?就杯子材料而言，常见的有玻璃杯子、搪瓷杯子、陶瓷杯子、塑料杯子、不锈钢杯子、纸杯子、保温杯、保健杯等。该如何选购适合饮用的安全水杯呢?
　　塑料杯：选择食用级塑料
　　塑料杯由于其多变的造型、鲜艳的颜色、不怕摔打的特性，受到许多人喜爱，非常适合户外用户和上班族使用。一般来说，塑料杯的杯底都有标志，就是小三角上的编号，常见的是“05”，代表杯子的材质是PP(聚丙烯)。PP材质的杯子具有良好的耐热性，熔点在170℃~172℃，化学性质也较稳定，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定。但普通塑料杯的问题却很普遍。塑料属于高分子化学材料，用塑料杯装热水或开水时，高分子就很容易析出溶解到水中，饮用后就对人体健康有害。而且塑料的内部微观构造有很多的孔隙，其中隐藏着污物，清洗不净就会孳生细菌。所以选用塑料杯对于塑料材质的选择非常重要，一定要选择符合国家标准的食用级塑料。也就是PP材质的。
　　陶瓷杯：选择釉下彩的为好
　　五颜六色的陶瓷水杯，甚是讨人喜欢，可实际上在那些鲜艳的颜料里却藏着巨大的隐患。一个价格低廉的彩色的陶瓷杯内壁通常涂有一层釉，当涂釉的杯子盛入开水或酸、碱性偏高的饮料时，釉中的一些铝及其他重金属有毒元素就容易析出溶入液体中，此时人们饮进带化学物质的液体，人体就会受到伤害。使用陶瓷杯最好选用本色杯，要是抵御不住色彩的诱惑，就伸手摸摸色彩表面，如果表面光滑，就说明是釉下彩或釉中彩，相对比较安全;如果凹凸不平，用指甲抠还会出现脱落现象，则说明是釉上彩，最好不要购买。
　　纸杯：一次性纸杯要少用
　　当前，几乎每个家庭和单位都会准备一次性卫生纸杯，一人一用，用完就扔，卫生又方便，可这样一个常见的杯子却隐藏了许多问题。市场上的纸杯分为三种：第一种是用白卡纸做的，不能盛水和油。第二种是涂蜡纸杯，只要盛的水温度超过40℃，蜡就会融化，释放致癌物质多环芳烃。第三种是纸塑杯，如果选用的材料不好或是加工工艺不过关，在聚乙烯热熔或涂抹到纸杯的过程中就会产生裂解变化，产生致癌物。为了增加杯子韧性和刚度，纸杯会添加增塑剂。如果添加剂量过大或使用非法增塑剂，卫生状况就难以保证。
　　玻璃杯：实用安全防炸裂
　　喝水杯的首选应该是玻璃杯，尤其是办公室和家庭用户。玻璃杯不仅仅只是通透好看，而是在所有材质的杯子里，玻璃杯最健康安全。玻璃杯由无机硅酸盐类烧制而成，在烧制的过程中不含有机的化学物质，当人们用玻璃杯喝水或其他饮品的时候，不必担心化学物质会被喝进肚里去;而且玻璃表面光滑，容易清洗，细菌和污垢不容易在杯壁孳生，所以人们用玻璃杯喝水是最健康、最安全的。唯一需要注意的是，玻璃杯最怕热胀冷缩，温度过低的玻璃杯不要马上盛入热水，以防炸裂。
　　不锈钢杯：不要装酸性饮品
　　不锈钢杯的好处是坚固耐用、防锈防腐蚀。但不锈钢杯属于合金制品，含有较多的重金属物质，如镍、铬、锰等，如果使用不当，这些重金属物质就容易释放出来，危害健康。因此在日常使用中，要注意不要用不锈钢杯装酸性饮品，如果汁、咖啡、碳酸饮料等;也不可长时间盛放酱油、醋、菜汤、茶水等，因为这些食品中的电解质可能会与不锈钢中的重金属物质发生化学反应，致使重金属物质被析出。洗涤不锈钢杯时，切勿用强碱性或强氧化性的化学药剂如苏打、漂白的粉等，这些物质也容易与不锈钢起化学反应。
　　搪瓷杯：破损后应果断淘汰
　　搪瓷水杯也是一个不错的选择。搪瓷是将无机玻璃材料经过上千度烧熔凝固在金属上的一种复合材料。在金属表面进行瓷釉涂搪可以防止生锈，使金属在受热时不至于在表面形成氧化层并且能抵抗各种液体的侵蚀。搪瓷制品不含铅等有害物质，易携带和清洗，广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具。搪瓷杯有一个缺点，搪瓷杯怕磕碰，表面容易出现破损。有研究表明，有破损的搪瓷杯盛放饮品时容易析出有害物质，应果断淘汰。

篇三:[高分子化学]天然产物化学课件

　　1. 分子印迹技术和固相萃取的原理
　　1.1 分子印迹技术
　　分子印迹技术(MIT)是近十几年来发展起来的一门边缘科学技术,是指制备对某一特定目标分子具有特异选择性的聚合物-分子印迹聚合物(MIPs)的过程,它结合了高分子化学、生物化学等学科,作为一种新型高效的分离技术,具有空间专一识别性。
　　1.2 固相萃取
　　固相萃取(SPE)是利用固体吸附剂对液体试样中各组分吸附力差异而实现分离的。固相吸附剂对目标组分的选择性越高,则分离效率越高。混合液通过吸附柱时,目标成分被吸附剂吸附,然后再利用洗脱液洗脱或加热解析,达到富集目标化合物的目的。根据目标化合物的种类、性质等选择合适的固相萃取剂和洗脱液及其它优化条件后,可以一步完成萃取、富集、净化等操作,并可以与高效液相色谱、气相色谱等联用。固相萃取克服了一般液液萃取及一般层析柱的缺点。萃取过程简单快速、节省溶剂、重现性好、回收率高、减少了有机溶剂对操作人员和环境的影响。
　　2. 分子印迹固相萃取高效液相色谱
　　2.1 SPE-HPLC 联用技术
　　MIPs 用作 SPE 的填料用来分离富集复杂样品中的分析物，具有以下优点：
　　（1）化学和物理稳定性。MIPs 机械强度高，耐高温、耐高压，能抵抗酸、碱、高浓度离子、有机溶剂的作用，在复杂化学环境中能保持自身稳定性
　　（2）能够反复使用。已由文献证明 MIPs 反复使用 300 次之后印迹能力也未发生衰减
　　（3）稳定性好。有报道称保存 8 个月之后其性能也不会发生改变Sellergren 等首先报道了 MIP - SPE（MISPE），应用合成的戊烷分子印迹聚合物填充小柱，成功分离了尿中的潘他米丁，不用色谱分析便直接在解吸附后检测出了结果。其后，更多关于 MISPE 的研究在不同领域得到了发展。具体固相萃取可以分为离线固相萃取和在线固相萃取两种方法。
　　2.2 在线固相萃取
　　为了克服离线 MISPE 的缺点，发展出了在线MISPE 方法。这种方法实现了 MISPE 与分析系统的自动化操作，由此避免了预富集和分析步骤间的样品操作，因此减弱了分析物的损失，被污染的危险，增加了灵敏度和重现性。同时，由于
　　MISPE 过程实现了自动化，可以大大减少处理样品的时间。另外，整个样品提取在分析柱中进行，所以样品的用量可以更少。一般采用普通的六通阀与 HPLC 联用，填料装于不锈钢小柱中，以适应 HPLC 系统的高压
　　2.3 离线模式
　　目前,MISPE采用最多的还是离线模式,这种模式操作简单,可选用的溶剂和添加剂较多,并且不用考虑它们对分析的影响,因此,有更高的富集率和选择性。其不足在于检测时间长,会相应增大误差。离线模式一般分为4个步骤:平衡、上样、清洗和洗脱。
　　2.4.1 固相萃取中分子印迹聚合物的制备
　　分子印迹聚合物的制备通常包括以下几个步骤:功能单体与模板分子的功能基团在适当的条件下可逆结合,形成复合物;加入交联剂,使其与功能单体聚合,形成的聚合物将模板分子包埋在内;用物理和化学方法,将模板分子从聚合物中洗脱,以获得具有识别功能并与之相匹配的三维空穴.
　　2.4.2模板分子与功能单体的相互作用
　　模板分子与功能单体之间的相互作用也可称之为印迹,主要有共价印迹、非共价印迹和半共价印迹3种方式。非共价印迹过程中,模板分子和功能单体通过氢键、静电相互作用、范德华力、疏水作用等非共价键作用结合形成复合物。此种方式形成速率快,也容易从复合物中去除模板分子,有较广泛的模板分子选择范围,故有较大应用潜力。但是,此种方式印迹制备的分子印迹聚合物(MIPs)结合位点不均一,容易引起模板分子渗漏现象。共价印迹在固相萃取中很少应用。第三种是半共价印迹,这种方式是分子印迹聚合物用共价键印迹制备,而分子印迹聚合物与待测物质之间仅仅依靠非共价键作用来结合,这样,即能发挥它们的特长,又克服了彼此的不足
　　3 . 分子印迹固相萃取的应用
　　3.1 环境试样分析中的应用
　　环境试样的分析是环境保护中的一个重要环节,起着重要的作用。MISPE作为一种新的高效分离方法,在环境样品的分析中已得到广泛应用。Antonio等制备了24种分子印迹聚合物,用于土壤中BPA的固相萃取研究。Zhang Jiang-hua等用沉淀聚合法制备分子印迹聚合物,并在优化的条件下探讨了人血清、猪尿、自来水和虾等4种试样中双酚A(BPA)的固相萃取。Nuria等用高效液相色谱法在线反相固相萃取系统研究了含有11种痕量酚类物质的标准水样,选择性地富集和萃取了4-硝基苯酚。己烯雌酚是一种雌激素物质,存在量极少,难于富集及分析。
　　3.2 食品分析中的应用
　　食品中有害物质或微生物的含量一般都很低,当其含量低于方法的检出限而又高于允许含量标准时,就必须对其进行提取和富集操作后,才能进行定量检测,
　　并制定相应的食品安全标准。MISPE能有效地对样品进行提取和富集,提高了检测设备灵敏度,有利于建立更严格、更完善的食品安全标准。Robert等探讨了不同模板对分子印迹聚合物识别性的影响,用MISPE分析了葡萄酒样品中栎精以及相关的黄酮类物质,为葡萄酒的预处理提供了一种快捷方便的方法。念珠镰刀菌素是一种低相对分子质量的毒枝菌素,需要一些能在分子水平上识别念珠镰刀菌素的物质。
　　3.3 生物医学方面的应用
　　生物医药试样的检测大多是针对痕量物质的富集和分离,且要求检测过程精确、快速、高效,MI-SPE适应了这一要求。在人的血浆、血清及各组织中有害物质的检测和分析方面,MISPE取得了不少进展。Zoe等与Andersson等分别以布比卡因和布比卡因的结构类似物为模板合成分子印迹聚合物,分析了人类血浆中的罗哌卡因和布比卡因。Tang等研究了MISPE对人类血浆和血清中头孢硫脒的富集、分离,回收率达到了98%。曹玺珉等制备了环丙沙星分子印迹聚合物,研究结果表明:该印迹聚合物具有良好的分子识别性能
　　4. 未来展望：
　　SPE-HPLC 具有选择性好、稳定、可以重复使用且造价比较低等特点,因此,广泛应用于环境、生物医药、食品等试样中分析物的富集或去除。但是,此种技术还有很多方面需要改进。例如,分子印迹聚合物合成过程中印迹和聚合的方式,模板分子渗漏现象,固相萃取复杂样品中生物大分子目前还非常少等。另外,MISPE将会与更多的仪器联用,发展成为一种更好的在线快速检测方法。总之,随着技术的不断发展和完善,MISPE将会成为一种高效、简便、快捷的分析工具。

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