Каучуки. Схемы сополимеризации изопрена и изобутилена, полимеризации бутадиена

 

Задание 435(ш)
Полимером какого непредельного углеводорода является натуральный каучук? Напишите структурную формулу этого углеводорода. Как называют процесс превращения каучука в резину? Чем по строению и свойствам различаются каучук и резина? 
Решение:
Натуральный каучук является полимером изопрена (2-метилбутадиен-1,3). Структурная формула изопрена имеет вид:

каучук

Каучук представляет собой полимер, макромолекула которого построена из периодически повторяющихся углеводородных групп (изопреновых для натурального каучука). При большой длине молекулы энергетически наиболее выгодна скрученная форма молекулы. При наложении внешней силы молекулы частично распрямляются, но при снятии напряжения снова стараются прийти в исходное состояние, этим объясняется эластичность полимерной цепи каучука. Молекулярная масса каучука около 1 500 000, однако, цифра эта является усреднённой молекулярной массой, поскольку каучук представляет собой смесь однотипно построенных молекул с различной длиной цепи.

Процесс превращения каучука в резину называют вулканизацией. В результате обработки серой, хлоридом серы (I) S2Cl2 или другими серосодержащими веществами каучук вулканизируется – превращается в эластичную массу, называемую вулканизованным каучуком или резиной (0,5-5% серы). Вулканизация обусловлена образованием мостикоподобных связей (—S— и —S—S—) между отдельными линейными цепями каучука, что приводит к утрате им пластичности, но увеличению прочности, эластичности и т.д. При большом числе таких мостиков образуется твёрдый вулканизатэбонит (30-50% серы).


Задание 438(ш)
Какие углеводороды называют диеновыми (диолефины или алкадиены)? Приведите пример. Какая общая формула выражает состав этих углеводородов? Составьте схему полимеризации бутадиена (дивинила).
Решение:
Диеновыми называются углеводороды, молекулы которых содержат  две двойные связи. Их называют ещё алкадиенами или диолефинами. Следовательно, общая формула гомологического ряда  диеновых углеводородов будет такая же, как и для ряда этилена: СnH2n –Например:

изопрен, дивинил

Схема полимеризации бутадиена (дивинила):

изопрен, дивинил

Пунктирными линиями разделены звенья мономера.
Можно и так:

изопрен, дивинил


Задание 444(ш)
Как называют углеводороды, представителем которых является изопрен? Составьте схему сополимеризации изопрена и изобутилена.
Решение:
Углеводороды, представителем которых является изопрен (2-метилбутадиен-1,3) — ненасыщенный углеводород, принадлежит к диеновом углеводородам.

Схема сополимеризации изопрена и изобутилена:

изопрен, резина