Значение молекулярной функциональности исходных веществ

Синтетические высокомолекулярные соединения получаются из низкомолекулярных веществ (мономеров) путем реакции поликонденсации или полимеризации.

Для реакции поликонденсации необходимо, чтобы молекулы исходных веществ содержали определенное число реакционно­способных, функциональных атомных групп, при помощи кото­рых они могли бы вступить в химическое взаимодействие друг с другом.

Такими активными группами являются, например, гидро­ксильные (-ОН), карбоксильные, иминные ( -NH₂), альдегидные, и другие группы, называемые функциональными. К ним относятся также подвижные атомы водорода в соединениях бензольного ряда, например, в феноле.

К числу функциональных групп, необходимых для реакции полимеризации, относятся группы, имеющие двойные и тройные ненасыщенные связи, содержащиеся в молекулах непредель­ных соединений, например в этилене (СН₂=СН₂) и др.

Молекулы веществ, содержащие по одной функциональной группе, не могут образовывать высокомолекулярных соедине­ний, а следовательно, и клеящих смол.

Классический пример взаимодействия монофункциональных веществ - реакция конденсации одноосновных кислот с одно­атомными спиртами, например уксусной кислоты с этиловым спиртом:

СН₃СООН + СН₃СН₂ОН  =  СН₃СООСН₂СН₃ + H₂O.

Полученный уксусноэтиловый эфир не имеет функциональ­ных групп и поэтому не может далее конденсироваться.

Взаимодействие бифункциональных веществ приводит к об­разованию полимерных соединений. Примером таких соедине­ний могут служить полиамидные смолы, получаемые поликон­денсацией диаминов с дикарбоновыми кислотами; полиэфирные смолы, синтезируемые из двухосновных кислот и двухатомных спиртов и т. д. В результате поликонденсации бифункциональ­ных веществ образуются линейные полимеры.

Если в реакции поликонденсации участвуют одно бифунк­циональное, а другое три- или более функциональное вещество, образуется высокомолекулярное соединение трехмерной струк­туры.

Промежуточное положение занимают полимеры с развет­вленной структурой, образующиеся при взаимодействии бифунк­циональных веществ в присутствии небольшого количества трифункционального компонента.