Loading article…
高分子化学において、縮合ポリマーとは、重合 の過程で縮合反応を伴う（つまり、水やメタノールなどの小分子が副産物として生成される）あらゆる種類のポリマーのことである。天然タンパク質や、ナイロンやPETEなどの一般的なプラスチックは、この方法で生成される。縮合ポリマーは、あらゆる重合度の種の間で縮合反応によってポリマーが形成される重縮合、または連鎖反応で活性部位にモノマーを順次付加することによってポリマーが形成される縮合連鎖重合によって生成される。主な代替重合形式は連鎖重合と重付加であり、どちらも付加ポリマーを生成する。
IUPACの定義
重縮合: あらゆる重合度の分子間の縮合反応によってポリマー鎖の成長が進行する重合。注:
- 成長ステップは次のように表現されます。
- P x + P y → P x + y + L ( x , y = 1, 2, … )
- ここで、P xおよびP y はそれぞれ重合度xおよびyの鎖を表し、Lは低モル質量の副生成物を表します。
- 以前の用語「重縮合」は「縮合重合」と同義でした。重縮合と縮合連鎖重合の現在の定義は、以前の用語「重縮合」に両方とも含まれていました。[1]
縮合重合は段階重合の一種である。線状ポリマーは二官能性モノマー、すなわち2つの反応性末端基を持つ化合物から生成される。一般的な縮合ポリマーには、ポリエステル、ナイロンなどのポリアミド、ポリアセタール、タンパク質などがある。[2] [3]
ポリアミド
縮合ポリマーの重要なクラスの1つはポリアミドです。[4]ポリアミドはカルボン酸とアミンの反応から生じます。例としてはナイロンやタンパク質があります。アミノカルボン酸、例えばアミノ酸から製造される場合、重合の化学量論には水の共形成が含まれます。
- n H 2 N-X-CO 2 H → [HN-XC(O)] n + (n-1) H 2 O
ジアミンとジカルボン酸から製造する場合（例えばナイロン 66の製造）、重合により繰り返し単位ごとに 2 つの水分子が生成されます。
- n H 2 N-X-NH 2 + n HO 2 C-Y-CO 2 H → [HN-X-NHC(O)-YC(O)] n + (2n-1) H 2 O
縮合ポリマーの一種の一般的な化学構造
ポリエステル
縮合ポリマーのもう一つの重要なクラスはポリエステルです。[5]ポリエステルはカルボン酸とアルコール の反応から生じます。一例としては、一般的なプラスチックPETE（米国でリサイクル率第1位）である ポリエチレンテレフタレートが挙げられます。
- n HO-X-OH + n HO 2 C-Y-CO 2 H → [OXO 2 C-YC(O)] n + (2n-1) H 2 O
-3-hydroxybutyrat.svg/500px-Poly-(R)-3-hydroxybutyrat.svg.png)
安全性と環境への配慮
縮合ポリマーは付加ポリマーよりも生分解性が高い傾向があります。モノマー間のペプチドまたはエステル結合は、特に触媒または細菌酵素の存在下で加水分解される可能性があります。[6]
参照
参考文献
- ^ Jenkins, AD; Kratochvíl, P.; Stepto, RFT; Suter, UW (1996-01-01). 「高分子科学の基本用語集 (IUPAC 勧告 1996)」. Pure and Applied Chemistry . 68 (12): 2287–2311. doi : 10.1351/pac199668122287 . ISSN 0033-4545. S2CID 98774337.
- ^ ポリマー入門1987 RJ Young Chapman & Hall ISBN 0-412-22170-5
- ^ D. Margerison; GC East; JE Spice (1967).高分子化学入門. Pergamon Press. ISBN 978-0-08-011891-8。
- ^ B. ヘルツォーク; MI コーハン; SA メステマッハー; RU パギラガン。 K. レドモンド (2013)。 「ポリアミド」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a21_179.pub3。ISBN 978-3-527-30673-2. S2CID 241272519。
- ^ ホルスト・ケプニック;マンフレッド・シュミット;ヴィルヘルム・ブリュッギング。ヨルン・リューター;ウォルター・カミンスキー (2002)。 「ポリエステル」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a21_227。ISBN 3-527-30673-0。
- ^ Wei, Ren; Zimmermann, Wolfgang (2017年11月). 「扱いにくい石油系プラスチックのリサイクルのための微生物酵素：どこまで進んでいるのか？」微生物バイオテクノロジー. 10 (6): 1308–1322. doi : 10.1111/1751-7915.12710 . PMC 5658625 . PMID 28371373.
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、縮合重合に関連するメディアがあります。
- ポリマー（および縮合ポリマー） - 有機化学の仮想テキスト、ウィリアム・ロイシュ