în cele mai multe dintre aceste pagini am vorbit despre polimeri ale căror lanțuri vertebrale sunt făcute în mare parte din atomi de carbon, dacă nu în întregime din atomi de carbon. Acestea le numim polimeri organici. Dar acum vom lăsa convenția în urmă și vom vorbi despre niște polimeri care nu au atomi de carbon în lanțul coloanei vertebrale. Acestea sunt numite, ca și cum nu ați putea ghici, polimeri anorganici. Iată un meniu în cazul în care polimerii anorganici de pe această pagină pentru a vă ajuta să navigați:
- siliconi Polisilani Polygermani și polystannani Polifospahazeni
siliconi
cu siguranță ați mai văzut polimeri anorganici, în special cei numiți siliconi. Siliconii sunt cei mai comuni dintre polimerii anorganici. Arată așa:
ei ar trebui să fie numiți polisiloxani. Legătura dintre siliciu și oxigen este foarte puternică, dar foarte flexibilă. Deci siliconii pot suporta temperaturi ridicate fără a se descompune, dar au temperaturi de tranziție foarte scăzute ale sticlei. Probabil ați văzut cauciuc sau ștemuire din siliconi undeva.
Polisilani
să aruncăm o privire la elementul siliciu pentru o clipă. Puteți vedea că este chiar sub carbon în diagrama periodică. După cum vă amintiți, elementele din aceeași coloană sau grup din graficul periodic au adesea proprietăți foarte similare. Deci, dacă carbonul poate forma lanțuri lungi de polimeri, atunci siliciul ar trebui să poată și el.
corect?
corect. A fost nevoie de mult timp pentru a face acest lucru, dar atomii de siliciu au fost transformați în lanțuri lungi de polimeri. În anii 1920 și 30, chimiștii au început să-și dea seama că polimerii organici erau făcuți din lanțuri lungi de carbon, dar investigarea serioasă a polisilanilor nu a fost efectuată până la sfârșitul anilor șaptezeci.
mai devreme, în 1949, cam în același timp în care romancierul Kurt Vonnegut lucra pentru departamentul de relații publice la General Electric, C. A. Burkhard lucra în departamentul de cercetare și dezvoltare al G. E. El a inventat un polisilan numit polidimetilsilan, dar nu era prea bun pentru nimic. Arăta așa:
a format cristale care erau atât de puternice încât nimic nu le putea dizolva. Burkhard a încercat să-l încălzească, dar nu s-ar topi sub 250oC, când s-a descompus, fără să se topească. Asta a făcut polidimetilsilanul destul de inutil. El a făcut-o reacționând sodiu metal cu diclorodimetilsilan ca aceasta:
acest lucru este important, deoarece în anii șaptezeci, unii oameni de știință au primit ideea că vor face inele mici de atomi de siliciu. Deci, fără să vrea, a făcut ceva similar cu ceea ce a făcut Burkhard. Ei au reacționat sodiu metal cu diclorodimetil silan, dar au adăugat, de asemenea, unele diclormetilfenilsilan la brew. Și ghici ce sa întâmplat! Vă dau un indiciu: nu au primit inelele pe care le doreau. Ceea ce au primit a fost un copolimer, ca acesta:
poate că polimerul este mai clar desenat astfel:
vedeți, aceste grupări fenil se împiedică atunci când polimerul încearcă să cristalizeze, deci nu este la fel de cristalin ca polidimetilsilanul. Aceasta înseamnă că este solubil și poate fi procesat și jucat și studiat.
deci, ce sunt acestea bune pentru? Polisilanii sunt interesanți deoarece pot conduce electricitatea. Nu la fel de bine ca cupru, te superi, dar mult mai bine decât te-ai aștepta pentru un polimer, și în valoare de investigare. Sunt, de asemenea, foarte rezistente la căldură, aproape până la 300 oC, dar dacă le încălziți mult mai sus, puteți face carbură de siliciu din ele, care este un material abraziv util.
Polygermanes și Polystannanes
bine, deci dacă siliciul poate face lanțuri lungi de polimeri, ce zici de alte elemente din grupa IV? Poți face polimeri din germaniu? Ai face bine să crezi că poți! Nu numai că puteți face lanțuri de polimeri din germaniu, dar puteți face chiar și un lanț de polimeri din atomi de staniu. Acești polimeri se numesc polygermani și, respectiv, polistanani.
Polistananii sunt unici și puturoși și minunați și fabuloși, deoarece sunt singurii polimeri cunoscuți cu coloane vertebrale realizate în întregime din atomi de metal. La fel ca polisilanii, polygermanii și polistananii sunt studiați pentru a fi utilizați ca conductori electrici.
această coloană vertebrală este foarte flexibilă, la fel ca lanțul coloanei vertebrale polisiloxane, astfel încât polifosfazenii fac elastomeri buni. Sunt, de asemenea, izolatori electrici foarte buni. Polifosfazenii sunt realizați în două etape:
mai întâi luăm pentaclorura de fosfor și reacționăm cu clorura de amoniu pentru a obține un polimer clorurat. Apoi îl tratăm cu o sare de sodiu alcoolică și asta ne dă un polifosfazen substituit cu eter.
Ei bine, asta e destul de acest subiect fascinant pentru acum. Deși s-ar putea să existe polimeri anorganici noi și interesanți care au fost făcuți (cercetări, desigur), nu putem acoperi totul în aceste pagini. Și nu uitați, există combinații interesante de heteroatomi (atomi non-carbon) cu atomi de carbon într-o varietate de coloane vertebrale polimerice și grupuri pendente. Acestea ar putea fi numite „semi-anorganice”, deși ar putea fi prea artificiale pentru unii.
 |
reveniți la directorul de nivel trei |
|
Return toMacrogalleria Directory |
