有機化學在高分子材料合成中的應用探析

張秋建

摘要：有機化學對高分子材料合成具有重要的作用，所以為了提高材料合成的水平，在進行材料合成操作時一定要融合有機化學的知識，使材料合成可以達到最佳的效果。除了本文當中提到的單體合成、合成新技術等方面，也涉及到了非常多有機化學的理論知識和概念，所以兩者之間的關系是密不可分的，只有掌握了兩者之間的關系，才能推動高分子材料未來的發展。

關鍵詞：有機化學 高分子 材料合成 應用

—、高分子材料概述

高分子材料也被成為聚合物材料。它是在高分子化合物作為基體，然后在向其中添加入其他助劑所形成的。20世紀30年代，隨著科學家技術的快速發展，高分子材料步入了高速發展階段，很多科研機構和高端院校都投入了大量的人力、無力和財力進行高分子材料的研究。當前，高分子材料已經應用于我們生活和工作的各個領域之中。與普通材料相比，高分子材料涉及到非常多的知識點，而且還會存在一定的變化，因此，高分子材料的研究是較為困難的。高分子材料的研究是建立于有機化學基礎上的，因此有機化學對于高分材料的合成工作非常重要。

二、有機化學合成材料的內容

1.自由基。自由基所具有的結構和特點，對合成高分子材料合成具有重要的影響。自由基的穩定性主要受到伯碳自由基、仲碳自由基、叔碳自由基這幾個因素的影響，而其穩定性受到影響最主要的原因為共軛效應，這是由于自由基之間互相作用，接著引發聚合作用。同時由于仲碳自由基所具有的穩定性明顯低于叔碳自由基，因此仲碳自由基所出現反應強度明顯低于其他自由基。相關人員在應用自由基反應的時候。第一步常常會將叔碳自由基當中氫元素脫離出來，第二步則是進行觀察自由基的情況，了解其反應的方向。但是部分自由基因為受到本身特點的影響，在進行反應的時候也可能產生自阻聚的現象。假如在自由基當中的碳原子具有大量的取代基的情況下，就容易產生共軛的作用。這些現象的產生，會導致自由基的穩定性明顯提升。一般來說。在產生這些現象的時候，其穩定性的程度越高，反映出來的活性就會明顯降低，并且容易引發自阻聚作用的現象。

2.聚合反應。在高分子材料的合成中，聚合反應也是最常見的化學反應之一。這類反應實質上是小分子有機物在特定條件下發生的聚合作用。聚合反應主要有兩個大類，分別為縮聚和加劇，縮聚反應的特點是采用了逐步聚合的方式進行反應，不同的單體在參與反應后會將部分的小分子除去然后再發生聚合作用。在聚合反應中還伴有一部分的副反應，而一般情況下，在基團反應程度比較劇烈的時候才可以生成高分子化合物。而聚合反應中小分子的間鍵會發生斷裂。斷裂后的小分子鍵相互之間會發生加成反應，這類加成反應導致了反應加劇，特別要注意的是，在進行加劇反應的過程中，不會產生其它類型的小分子.在發生加劇反應時可以通過引發劑或借助比較特殊的反應條件來快速生成高分子化合物。但是為了保證加劇反應的整體效果，有必要在反應時借助特殊的干預來提高反應的轉化率。所以在實施聚合反應時，要先對反應類型進行分析判斷，明確反應類型，是縮聚還是加劇，一般情況下，聚乙炔存在兩種異構式，分別為順式和反式。

3.高分子材料改性。高分子材料合成的最根本目的就是將合成物質以更優秀或更有針對性的特質特征方向集中產出，通過把不具備長期使用質量的材料產物進行整體的替換。以在生產生活中提高生產行業發展的效率。在這之中，為了能夠使合成材料更好的實現其創造效用，就要針對主要投入使用的用途來對高分子材料進行改性。改性過程中要注意的是，為了使材料改性的針對性實驗更加成功，首先要做的就是在實驗開始前依據相關有機化學知識對改性的方向和具體目標進行深入研究和探討，將各方面可能發生或一定會發生的影響因素出現的幾率降到最低。由此來保障完美完成高分子材料的改性。

三、有機化學在高分子單體合成中的應用

有機化學在高分子個體合成當中的作用，是許多專家進行關注的重點。比如：在市場上比較常見的有機玻璃合成。其具有加工程序少、價格更親民等特征，在建設行業當中有著非常大的應用范圍。有機玻璃實際上就是聚甲基丙烯酸甲酯。要想合成這種材料，在合成的時候有丙酮氰醇法和異丁烯氧化酯化法這兩種方法。在使用丙酮氰醇法的時候，最常見的反應為醛和酮的親核加成反應。在實驗當中，主要采用氫氰酸當中脫離的氰基負離子和丙酮當中的羰基碳正離子進行反應，經過反應之后會產生氰醇，接著對其進行脫水。完成這一系列工作之后，在其中加入硫酸，使氰醇可以實現水解，最后通過脂化獲得對應的甲基丙烯酸甲酯。在這些一系列反應當中，較少會出現激烈的反應，并且所使用的化學原料也可以被充分利用，但是其也有缺點，即反應的總時長較長，需要的材料數量也比較多。而且這些材料當中也有硫酸等危險品，因此在進行操作的時候，需要全程在可以有效抗腐蝕性的儀器當中完成，明顯提升了材料制作成本。而異丁烯氧化酯法則和上述方法有較大的不同。其操作的重點是與異丁烯相連的甲基被SP3。因此在工作中具有較強的競爭力。甲基上的電子云多會以雙鍵的形式出現，使甲基中的氫原子的活性可以明顯提高。進而轉變成為活性強的原子，然后逐漸形成甲基丙烯醛，最后在完成氧化和酯化這兩個步驟之后獲得甲基丙烯酸甲酯。通過應用異丁烯氧化酯法可以有效減少成本。提升企業的經濟效益。

四、結束語

隨著社會的不斷進步。高分子材料和現代人們的生活越來越密切。例如我們在市場上比較常見的塑料等，其主要是采用高分子材料進行合成不同的類型和形狀的材料。可以滿足人們的生活所需。在進行探究高分子材料合成的時候。可以發現其合成的過程具有較高的復雜程度，不同的合成方法，其產生的反應也會出現較大的差異，因此研究人員在進行探究和應用高分子材料合成的時候，需要了解有機化學的具體內容，為人們生產出符合所需的高分子材料。基于此，以上內容就有機化學在高分子材料合成中的應用進行了分析論述。