na większości tych stron mówiliśmy o polimerach, których łańcuchy szkieletowe zbudowane są głównie z atomów węgla, jeśli nie w całości z atomów węgla. Nazywamy je polimerami organicznymi. Ale teraz zostawimy konwencję za sobą i porozmawiamy o polimerach, które nie mają atomów węgla w łańcuchu szkieletowym. Są to polimery nieorganiczne. Oto menu, jeśli polimery nieorganiczne na tej stronie, aby pomóc w nawigacji:
- Silikony Polisilany Poligermany i polistannany Polifospahazeny
Silikony
z pewnością widziałeś wcześniej polimery nieorganiczne, zwłaszcza te zwane silikonami. Silikony są najczęstszym polimerem nieorganicznym. Wyglądają tak:
naprawdę powinny być nazywane polisiloksanami. Wiązanie krzemu i tlenu jest bardzo silne, ale bardzo elastyczne. Więc silikony mogą wytrzymać wysokie temperatury bez rozkładu, ale mają bardzo niskie temperatury zeszklenia. Prawdopodobnie widziałeś gdzieś gumę lub uszczelkę z silikonów.
Polisilany
przyjrzyjmy się przez chwilę pierwiastkowi silikon. Widać, że jest tuż pod węglem w układzie okresowym. Jak możesz pamiętać, elementy w tej samej kolumnie lub grupie na wykresie okresowym często mają bardzo podobne właściwości. Tak więc, jeśli węgiel może tworzyć długie łańcuchy polimerowe, to krzem powinien być w stanie również.
prawda?
racja. Zajęło to dużo czasu, ale Atomy krzemu zostały przekształcone w długie łańcuchy polimerowe. To było w 1920 i 30-tych, że chemicy zaczęli się dowiedzieć, że polimery organiczne zostały wykonane z długich łańcuchów węglowych, ale poważne badania polisilanów przeprowadzono dopiero pod koniec lat siedemdziesiątych.
wcześniej, w 1949 roku, mniej więcej w tym samym czasie, gdy pisarz Kurt Vonnegut pracował w dziale public relations w General Electric, C. A. Burkhard pracował w dziale badań i rozwoju G. E. Wynalazł polisilan o nazwie polidimetylosilan, ale nie był do niczego dobry. Wyglądało to tak:
tworzyły kryształy, które były tak silne, że nic nie mogło ich rozpuścić. Burkhard próbował go podgrzać, ale nie stopił się poniżej 250oC, kiedy się rozkładał, bez topnienia. Polidimetylosilan stał się bezużyteczny. Zrobił to przez reakcję metalu sodowego z dichlorodimetylosilanem w ten sposób:
to ważne, ponieważ w latach siedemdziesiątych niektórzy naukowcy doszli do wniosku, że będą tworzyć małe pierścienie z atomów krzemu. Więc nieświadomie zrobił coś podobnego do tego, co zrobił Burkhard. Reagowali metalem sodowym z dichlorodimetylosilanem, ale dodali również trochę dichlorometylofenylosilanu do naparu. I zgadnij, co się stało! Podpowiem Ci: nie dostali pierścionków, których chcieli. Mieli kopolimer, taki jak ten.:
może ten polimer jest wyraźniej narysowany w ten sposób:
te grupy fenylowe przeszkadzają polimerom w krystalizacji, więc nie są tak krystaliczne jak polidimetylosilan. Oznacza to, że jest rozpuszczalny i może być przetwarzany, odtwarzany i badany.
więc do czego one służą? Polisilany są interesujące, ponieważ mogą przewodzić energię elektryczną. Nie tak dobrze jak miedź, ale dużo lepiej niż można by się spodziewać po polimerze i warto to zbadać. Są również bardzo odporne na ciepło, prawie do 300 oC, ale jeśli podgrzejesz je znacznie wyżej, możesz z nich zrobić węglik krzemu, który jest użytecznym materiałem ściernym.
Poligermany i Polistannany
Ok, więc jeśli krzem może tworzyć długie łańcuchy polimerowe, to co z innymi pierwiastkami z grupy IV? Czy można zrobić polimery z germanu? Lepiej uwierz, że możesz! Nie tylko można tworzyć łańcuchy polimerowe z germanu, ale można nawet tworzyć łańcuchy polimerowe z atomów cyny. Polimery te nazywane są odpowiednio poligermanami i polistannanami.
Polistannany są unikalne i sprytne, wspaniałe i wspaniałe, ponieważ są jedynymi znanymi polimerami z kośćmi grzbietowymi wykonanymi w całości z atomów metalu. Podobnie jak polisilany, poligermany i polistannany są badane pod kątem stosowania jako przewody elektryczne.
ten szkielet jest bardzo elastyczny, podobnie jak łańcuch szkieletowy polisiloksanu, więc polifosfazeny tworzą dobre elastomery. Są również bardzo dobrymi izolatorami elektrycznymi. Polifosfazeny są wytwarzane w dwóch etapach:
najpierw bierzemy pentachlorek fosforu i reagujemy z chlorkiem amonu, aby uzyskać chlorowany polimer. Następnie traktujemy go solą sodową alkoholu, co daje nam polifosfazen podstawiony eterem.
na razie wystarczy tego fascynującego tematu. Chociaż mogą istnieć nowe i ekscytujące polimery nieorganiczne, które zostały wykonane (badania marsze, oczywiście), nie możemy opisać wszystkiego na tych stronach. I nie zapominaj, że istnieją interesujące kombinacje heteroatomów (atomów innych niż węgiel) z atomami węgla w różnych polimerowych szkieletach i grupach pendentowych. Można je nazwać „pół-nieorganicznymi”, chociaż dla niektórych może to być zbyt sztuczne.
 |
powrót do katalogu trzeciego poziomu |
|
Return toMacrogalleria Directory |
