32 |
Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений |
же с учетом старшинства. Поэтому правильное написание форму лы полимера В будет
t OCHCH24 -
FL
аназвание — поли[окси(1-фторэтилен)].
Название сложнопостроенных СПЗ образуется из названий наибольших из возможных подзвеньев, расположенных в поряд ке старшинства слева направо. Подзвенья с двумя свободными ва лентностями располагаются по старшинству в следующем поряд ке, который определяет выбор первого подзвена: 1) гетероциклы; 2) цепи, содержащие гетероатомы; 3) карбоциклы; 4) цепи, содер жащие только атомы углерода.
Для полимера
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
О — СН2— СН2— NH — СН2— S — СН2— СН2— NH
п
систематическое название будет следующим: поли окси этилен имино метилен тио этилен имино 1,3 циклогексен (здесь и далее для наглядности между составными частями названия оставлены пробелы; обычно название пишут слитно).
Этому же полимеру в соответствии с принятой в органической химии заместителышй номенклатурой можно дать и другое на звание: линейную часть дели СПЗ представляют состоящей пол ностью из атомов углерода с соответствующей заменой части их гетероатомами О, N, S; эта замена в названии отражается пристав ками окса-, азо- и тиа- и цифрами, указывающими положение со ответствующего гетероатома: поли-1-окса-6-тиа-4,9-диазонона- метилен-1,3-циклогексен.
Замена в этом СПЗ циклогексанового радикала на 3,4-пипери- диновое кольцо приведет к изменению порядка подзвеньев: как следует из вышеприведенного ряда, пиперидиновый цикл будет самым старшим в формуле СПЗ. Поэтому она запишется так:
7 8 9
СН2— СН2— NH
а название полимера будет поли 3,5 пиперидино окси этилен ими но метилен тиа этилен имин или (по заместительному варианту) поли-3,5-пиперидино-1 -окса-6-тиа-4,9- диазононаметилен.
М. Номенклатура полимеров |
33 |
В отличие от рациональной номенклатуры название СПЗ по систематической номенклатуре не связано с происхождением по лимера. Например, две нижеприведенные различные реакции приводят к образованию одного и того же полимера:
иСН2= С Н 2------► —{-СН2—СН2- ] — |
----------- 2HCH2N2 |
п |
- 2/ I N2 |
По рациональной номенклатуре в соответствии с основным спо собом синтеза полимера (полимеризация этилена) его называют полиэтилен. Как назвать этот полимер, синтезируемый путем разло жения диазометана, по рациональной номенклатуре? Единственно правильным будет систематическое название, не зависящее от мето да синтеза и учитывающее только строение СПЗ, — полиметилен.
Кроме старшинства номенклатурная система ИЮ ПАК при идентификации СПЗ, состоящего из нескольких частей, требует, чтобы названия частей состояли из наибольшего числа атомов и групп атомов и наибольшего числа заместителей.
Так, продукт полимеризации бутадиена-1,3
СН2=СН-СН=СН2 — ► -СН2-СН=СН-СН2-СН2-СН=СН-СН2-
следует записывать -f-CH =CHCH 2CH2—]ц- и в соответствии с этой
записью называть поли-1-бутенилен. Альтернативное название полибутенилен-2 для часто применяемой на практике формулы -С Н 2СН=СНСН2неточно, так как двойная связь «старше» оди нарной. Другое название продукта полимеризации бутадиена — поливиниленэтилен; оно верно передает строение СПЗ, но не удовлетворяет требованию об «охвате» названием максимально возможного числа атомов основной цепи.
С учетом этих же требований названы и нижеприведенные по лимеры:
полиэтилиден (а не полиметилметилен);
поли-1-фенилэтилен (а не полибензилиденметилен или поли-1-фенилдиметилен);
—( - С Н = С Н — поливинилен (а не полиэтандиилиден).
Впервых двух примерах названия, приведенные в скобках, не удовлетворяют правилу включения в название максимального числа атомов и групп, а в последнем не выполняется правило
отом, что СПЗ для линейных регулярных полимеров должно
34 |
Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений |
представлять собой группу с двумя свободными валентностями. Действительно, в случае полиэтандиилидена
=|=сн-снф= |
|
1 |
*п |
повторяющееся звено будет четырехвалентным1.
В табл. 1.2 приведены систематические названия некоторых наи более широко используемых полимеров; для них правило ИЮПАК допускает применение и укоренившихся названий по рациональ ной номенклатуре.
Таблица 1.2
Названия некоторых регулярных линейных полимеров
Формула СПЗ
—с н 2—с н 2—
—с н с н , —
1
сн 3
сн ,
—с — с н ,—
12
сн 3
—с н = с н СН2СН2—
—с — СНСН2СН2— с н 3
— с н с н 2—
6
— с н с н 2—
1 CN
— с н с н 2— 1
он
—с н с н 2—
1 о с с н 3
II
О
Название по номенклатуре |
|
|
рациональной |
систематической |
|
Полиэтилен |
Полиметилен |
|
Полипропилен |
Полипропилен |
|
Полиизобутилен |
Поли-1,1-диметилэти- |
|
|
лен |
|
Полибутадиен |
Поли-1-бутенилен |
|
Полиизопрен |
Поли-1 -метил-1 -буте- |
|
|
нилен |
; |
Полистирол |
Поли-1 -фенилэтилен |
|
Полиакрилонитрил |
Поли-1 -цианоэтилен |
|
Поливиниловый спирт |
Поли-1 -гидроксиэти- |
|
|
лен |
|
Поливинилацетат |
Поли-1 -ацетоксиэти- |
|
|
лен |
|
1Если СПЗ по требованию старшинства расположения атомов и групп начи нается с более предпочтительного радикала, например гетероциклического, то СПЗ может быть и более, чем двухвалентным.
Формула СПЗ
— снсн2— I
С1
F
1 -ссн2-
F
&0& 1О11
— снсн2— 1
СООСНз
сн3
1
— с-сн2— 1
СООСНз
i f ] Г СИ ,~
° ц >
С3Н7
1.2. Номенклатура полимеров |
35 |
Окончание табл. 1.2
Название по номенклатуре
рациональной систематической
Поливинилхлорид Поли-1 -хлорэтилен
Поливинилиденфторид Поли-1,1-дифторэти- лен
Политетрафторэтилен Полидифторметилен
Полиметилакрилат Поли-1 -метоксикарбо- нилэтилен
Полиметилметакрилат Поли-1-(метоксикарбо- нил)-1 -метилэтилен
Поливинилбутираль Поли-(2-пропил-1,3- диоксан-4,6-диил) метилен
— осн2— |
|
Полиформальдегид |
Полиоксиметилен |
— ОСН2СН2— |
Полиэтиленоксид, |
Полиоксиэтилен |
|
полиэтиленгликоль |
|
||
|
|
|
|
- ° - Q - |
|
Полифениленоксид |
Поли-окси-1,4-фени- |
|
|
лен |
|
|
|
Полиэтилентерефталат |
Полиоксиэтиленокси- |
- о с н 2сн2о - с - ^ |
- с - |
|
терефталоил |
о |
о |
|
(полиоксиэтиленокси- |
|
1,4-диоксофенилен) |
||
— HN(CH2)5C— |
|
||
Поли-е-капроамид |
Полиимино-(6-оксо- |
||
О |
|
|
гексаметилен) |
|
|
|
|
—HN(CHJXJNHC(СН2)4С— Полигексаметилена- |
Полиимино-( 1,6-диоксо- |
||
о |
о |
дипамид |
гексаметилен)-имино- |
|
гексаметилен или поли- |
||
|
|
|
адипоилиминогекса- |
|
|
|
метилен |
|
|
Поли-и-фениленизо- |
Полиимино-( 1,3-Диок- |
О |
О |
фталамид |
софенилен)-1,4-имино- |
|
фенилен или поли |
||
[имино(изофталоил)- 1,4-иминофенилен]
36Глава 1. Введение в теорию высокомолекулярных соединений
1.2.3.Номенклатура регулярных линейных однотяжиых
иквазиоднотяжных неорганических и элементоорганических
полимеров
В случае рациональной номенклатуры название полимеров с неорганической главной цепью макромолекул складывается из следующих элементов:
•приставки поли-;
•числа и названия боковых радикалов, присоединенных
ккаждому из атомов основной цепи;
•корневых названий элементов, образующих основную цепь;
•суффикса, указывающего на характер связи между элемента ми основной цепи (-ан — одинарная связь, -ен — двойная, -ин — тройная).
Порядок старшинства элементов в цепи — противоположный при веденному на с. 31. Первым называют корневое слово самого эле ктроположительного элемента, а далее корневые слова элементов располагаются в порядке уменьшения их электроположительности. Эти правила легко понять из следующих примеров (для наглядно сти между составными частями названий оставлены интервалы):
СН3 |
|
I |
поли ди метил сил ан |
-Si- |
|
I |
|
L сн. |
|
/1-С4Н9 |
|
I |
поли ди-м-бутил станн оке ан |
-S n — О |
|
I |
|
. Л-С4Н9 |
|
сн3 |
поли метил фенил сил оке ан |
I(в случае разных радикалов у одного
—Si---- О
Iатома их названия дают в алфавитном
с 6щ порядке)
F |
|
|
I |
N |
поли дифтор фосф аз ен |
Р |
||
I |
|
|
F |
|
J л |
поли-В-метил-Ы-фенил бор аз ан
С ^ л