Високомолекулярні сполуки (вмс) та їх розчини Основні питання:

1. Реакції полімеризації та поліконденсації.

2. Високомолекулярні сполуки (ВМС): будова і класифікація.

3. Властивості високомолекулярних сполук.

4. Використання ВМС при виготовленні харчових продуктів.

Високомолекулярні сполуки ‑ природні або синтетичні сполуки, молекулярна маса яких перевищує 10-15 тис. Високомолекулярні сполуки, одержані синтетичним шляхом, називають полімерами (мономери сполучені між собою ковалентними зв’язками).

Процес сполучення однакових молекул (мономерів) в одну складну молекулу (полімер) називається полімеризацією.

Кількість мономерів, яка утворює полімер – ступінь полімеризації (n).

Існує два типи полімеризації: ступінчаста і ланцюгова.

• Ступінчаста полімеризація – послідовне сполучення двох або декількох мономерів в одну молекулу. Відкрита О.М. Бутлеровим (1877). Використовується в промисловості для полімеризації алкенів. Змінюючи умови реакції можна одержати полімери з різною молекулярною масою і фізичними властивостями.

	Димеризація 2-метилпропену (каталізатор Н2SO4).
	Тримеризація ацетилену або пропіну

• Ланцюгова, або лінійна полімеризація. З багатьох мономерів утворюються довгі ланцюги за рахунок розриву подвійних зв’язків у молекулах алкенів (етилен і пропілен).

ізопреновий каучук (лінійна полімеризація)

	Полімеризація дієнів (розгалужені полімери)
	Полімеризація дієнів (сітчасті полімери)

Реакція відбувається постадійно:

1. Ініціація перетворення невеликої кількості мономерів в активні центри полімеризації.

2. Ріст полімерного ланцюга – приєднання мономерів до активного центра.

3. Обрив полімерного ланцюга – припинення процесу при досягненні молекулою полімеру певних розмірів.

4. Передача ланцюга – перехід активних центрів до синтезу наступних молекул полімеру залежно від кількості і виду мономерів.

Розрізняють полімеризацію:

• Гомополімеризація (в реакцію вступають однакові мономери).

  Полімеризація алкенів

• Гетерополімеризація (в реакцію вступають різні види мономерів) – утворення сополімерів.

Полімеризація бутадієну зі стиролом

Поліконденсація – реакція приєднання однакових або різних молекул одна до одної, що призводить до утворення високомолекулярних сполук і супроводжується виділенням низькомолекулярних побічних продуктів (вода, аміак тощо).

	реакція конденсації етиленгліколю і двохосновної кислоти з утворенням поліефіру

Реакцією поліконденсацією користуються для одержання полімерів з неорганічними головними ланцюгами.

Макромолекула ‑ молекула високомолекулярної сполуки, що має розміри, наближені до розмірів колоїдної частинки. Розчини макромолекул за багатьма властивостями аналогічні колоїдним системам.

Латекс (природний сік), містить каучук у вигляді золю, коагулює при висушуванні, або під дією кислот. При цьому одержують сирий каучук, який завжди містить домішки білкових речовин і кисневмісних смол. Домішки сильно впливають на технічні властивості одержаного каучуку. Звільнений від домішок каучук має склад (C₅H₈)_x, легко розчиняється в бензолі, сірковуглеці та хлороформі. При сухій перегонці каучуку одержують також дипентен С₁₀Н₁₆ та ізопрен С₅Н₈.

Шляхом обробки сіркою або хлористою сіркою S₂Cl₂ каучук перетворюється на еластичну масу ‑ вулканізований каучук, або гуму.

Вулканізація обумовлена утворенням місткоподібних зв’язків між окремими ланцюгами, що спричиняє зниження пластичності. Виникнення значного числа містків може спричиняти утворення твердих вулканізатів (ебоніт). Процес вулканізації каучуку, дуже важливий для техніки

Натуральний каучук представляє із себе ненасичений аліфатичний вуглеводень, побудований з груп C₅H₈, сполучених в дуже довгий ланцюг:

	Ізопреновий каучук (природний полімер)
	Бактеріальний поліпептид полі-g-D-глутамат, природний полімер
	Полістирол, лінійний полімер, стереорегулярна будова, синтетичний
	Сополімер вінілпіридину і метакрилової кислоти (поліелектроліт)
	Поліпептид лізину і глютамінової кислоти (поліелектроліт)
	Фрагмент молекули целюлози (лінійний полімер, природний)
	Фрагмент молекули амілози крохмалю (лінійний полімер, природний)
	Фрагмент молекули амілопектину (розгалужений полімер, природний)