Поликонденсация

Поликонденсация – это реакция образования полимеров из мономеров, имеющих две или несколько функциональных групп, сопровождающаяся выделением низкомолекулярных продуктов (H₂O, NH₃, HCl и др.). При поликонденсации цепь растет постепенно: сначала взаимодействуют между собой исходные мономеры, затем образовавшееся соединение реагирует с молекулами того же мономера, образуя в итоге полимер, при этом из n молекул мономера выделяется (n-1) молекул низкомолекулярных продуктов. По числу участвующих мономеров различают гомополиконденсацию (один вид мономера) и сополиконденсацию (два и более видов мономеров).

При поликонденсации бифункциональных соединений получаются линейные полимеры, например, аминокапроновая кислота NH₂–(CH₂)₅–COOH имеет две функциональные группы (NH₂– и –CОOН), при ее поликонденсации за счет этих групп образуются молекулы воды и получается полимер – поликапроамид (капрон):

2NH₂–(CH₂)₅–COOH ® NH₂–CH₂–CO–NH–(CH₂)₅COOH + H₂O;

NH₂–(CH₂)₅–CO–NH–(CH₂)₅COOH + NH₂–(CH₂)₅–COOH ®

® NH₂–(CH₂)₅CO–NH–(CH₂)₅–CO–NH–(CH₂)₅COOH + H₂O и т.д.

Суммарно процесс поликонденсации записывается:

nNH₂–(CH₂)₅–COOH ® [–NH–(CH₂)₅–CO–]_n + nH₂O

аминокапроновая кислота поликапроамид

Поликонденсацией соли адипиновой кислоты получают найлон:

nH₂N–(CH₂)₆–NH₂ ∙ HOOC–(CH₂)₄–COOH →

[–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₄–CO–]_n + 2nH₂O

При поликонденсации соединений с тремя и более функциональными группами получаются сетчатые полимеры. Примером такой поликонденсации служит взаимодействие мочевины и формальдегида (реакция сополиконденсации):

мочевина формальдегид

На первом этапе получается олигомер линейной структуры:

На втором этапе при нагревании в кислой среде происходит дальнейшая поликонденсация олигомера с выделением формальдегида H₂C=O и возникновением сетчатой структуры:

Путем сополиконденсации получают фенолоформальдегидные смолы. При взаимодействии фенола и формальдегида сначала образуется смесь орто - и пара -производных фенола, которые при дальнейшем взаимодействии образуют трехмерные сетчатые структуры:

Поликонденсация отличается от полимеризации тем, что в процессе поликонденсации наряду с высокомолекулярными соединениями образуются низкомолекулярные продукты, вследствие чего составы полимеров и исходных веществ при поликонденсации не совпадают.