Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

ARCHITEKTURA MAKROCZĄSTECZEK giętkie sztywne polirotaksany (szaszłyk) polikatenany (łańcuch na choinkę) Liniowe i cykliczne Rozgałęzione gwiaździste krótkie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "ARCHITEKTURA MAKROCZĄSTECZEK giętkie sztywne polirotaksany (szaszłyk) polikatenany (łańcuch na choinkę) Liniowe i cykliczne Rozgałęzione gwiaździste krótkie."— Zapis prezentacji:

1

2 ARCHITEKTURA MAKROCZĄSTECZEK giętkie sztywne polirotaksany (szaszłyk) polikatenany (łańcuch na choinkę) Liniowe i cykliczne Rozgałęzione gwiaździste krótkie rozgałęzienia długie rozgałęzienia dendrymery regularnie rozgałęzione Usieciowane sieć fizyczna sieć kowalencyjna luźna sieć kowalencyjna gęsta sieć z liniowymi makrocząsteczkami UJ

3 KOPOLIMER SZCZEPIONY-SZCZOTKA-mikroskop sił atomowych Matyjaszewski, et al., Macromolecules, 1998, 31, 9413 Łańcuch główny: poliHEMA P n =400, D=1.2 Łańcuch boczny: Poli(akrylan butylu) P n =40, overall D=1.2 AFM-TM: M. Moeller & S. Sheiko (U ULM) 2002 M n = UJ

4 PRZEKRÓJ MAKROCZĄSTECZKI DENDRYMERU DMUCHAWIEC ?* wewnętrzne (pozornie) dziury i kanały gęsto upakowane grupy na powierzchni koronie rdzeń łącznik struktura dendrymeru piątej generacji - w rzeczywistości stan dendrymeru (dziury) zależy od środowiska-zawijanie ramion do wewnątrz *dmuchawiec- owoc- (Enc. PWN) UJ

5 DiamentGrafit (GRAFEN!) Fulleren CZĄSTECZKI ZBUDOWANE WYŁĄCZNIE Z ATOMÓW WĘGLA. MAKROCZĄSTECZKI WIELOWYMIAROWE UJ

6

7 WIELKIE FULLERENY - MAKROCZĄSTECZKI UJ

8 CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Schemat procesu polimeryzacji łańcuchowej. Przyłączenie cząsteczek monomeru (o) (propagacja) oraz terminacja (x) propagacja (p) - depropagacja (d)- terminacja (t) biomakrocząsteczki ( danego typu ) : wszystkie mają dokładnie taką samą budowę i długość makrocząsteczki syntetyczne: makrocząsteczki syntetyczne, powstające w tym samym procesie, różnią się na ogół grupami końcowymi oraz długością UJ

9 POLIMERYZACJA ŁAŃCUCHOWA monomer inicjator Inicjowanie, wzrost łańcucha i zakończenie przez połączenie dwóch makrocząsteczek (Uruchomienie- kliknąć 2x) UJ

10 AFM (SMFS)- mechanochemia makrocząsteczek przymocowanie makrocząsteczki do podłożazasada doświadczenia SMFS W. Zhang; Prog. Polym. Sci., 28 (2003) 1271 MAKROCZĄSTECZKI JAKO SUBSTANCJE (Single Molecule Force Spectroscopy) CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

11 MAKROCZĄSTECZKI JAKO SUBSTANCJE Przesunięcie makrocząsteczki na powierzchni grafitu zgodnie z kierunkiem wskazanym przez strzałkę. Schluter (Berlin) JACS 2004 W dalszych pracach: reakcja chemiczna pomiędzy dwoma makrocząsteczkami CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

12 Rys. 1 W silniku obrotowym rotor obraca się wewnątrz pierścieniowego statora Rys. 2 Zależność kierunku obrotu od syntezy lub hydrolizy Rys. 3 Obserwacja obrotu rotora,, c12 Biologiczne nanosilniki molekularne SILNIKI MOLEKULARNE CHEMIA POLIMERÓW I MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

13 MAKROCZĄSTECZKI- POLIMERY Najważniejsze właściwości makrocząsteczek: 1) Olbrzymie l/d: ODPOWIEDNIA DŁUGOŚĆ- NIEZBĘDNA DO SPEŁNIENIA ZADAŃ (LUB: KONIECZNOŚĆ SPEŁNIENIA OKREŚLONYCH ZADAŃ NARZUCIŁA WYMAGANIA WOBEC DŁUGOŚCI) - informacja (pojemność informatyczna) - właściwości mechaniczne (niezbędna liczba splątań) 2) Różnorodność konformacyjna (statystyka) 3) Różnorodność strukturalna 4) Objętość wyłączona ( w roztworach ) Najważniejsze cechy syntezy makrocząsteczek 1) Rzadka w chemii organicznej selektywność- np x powtórzenie tej samej reakcji we wzroście cząsteczki bez błędu (równocenne % wydajności) 2) Historia syntezy, ew. błędy (np. taktyczność, regioselektywność) zapisane w makrocząsteczce (w syntezie małocząsteczkowej oddzielnie dobry produkt i produkt uboczny. UJ

14 CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Splątanie makrocząsteczek: właściwości mechaniczne polimerów Splątanie makrocząsteczek w masie polimeru (ciele stałym) jest źródłem szczególnych właściwości polimerów (np. twardości lub elastyczności – w zależności od budowy chemicznej, wytrzymałości na rozciąganie). Ostateczny kształt jest utrzymywany dzięki trwałości splątań. deformacja UJ

15 RODZAJE SPLĄTAŃ I POŁĄCZEŃ splot (fragment) węzeł hak zjawiska występujące w trakcie deformacji efekt elastyczny przemieszczenie efekt dysypatywny (lepki): poślizg łańcuchów UJ

16 CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) makrocząsteczek budowa chemiczna: spektroskopie: IR, UV-vis, NMR (MRJ) -masy cząsteczkowe * grupy końcowe (spektroskopie) * osmometria * ebuliometria i kriometria * rozpraszanie światła * chromatografia żelowa * spektrometria mas (szczególnie MALDI-TOF-ms) polimerów -właściwości w stanie stopionym * reologia - właściwości w stanie stałym * mechaniczne * elektryczne * optyczne Ustalenie budowy i właściwości makrocząsteczek i polimerów: UJ

17 CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Nauka o makrocząsteczkach * ) Technologia polimerów od struktury DNA do terapii genowej (makrocząsteczki jako nośniki) od teorii procesów łańcuchowych do nanostruktur i styropianu (!) chemia, fizyka, matematyka (statystyka), technologia *) cząsteczki, molekuły, drobiny UJ

18 CHEMIA MAKROCZĄSTECZEK (POLIMERÓW) Związek nauki o makrocząsteczkach (polimerach) z innymi dziedzinami nauki i technologii: nauka o MCz /polimerach chemia fizyka medycyna technika biologia biochemia technologia inne np. astrofizyka (fulleren) UJ

19 Zużycie materiałów (lata 90-te) w USA (w kg na głowę ludności oraz biomakrocząsteczki - znaczenie polimerów Podstawowe materiały Piasek, żwir3000 Biomakrocząsteczki Cement 300 DNA, RNA, TA Stal 750 Polipeptydy Aluminium 15 Polisacharydy Polimery naturalne Drewno 200 Celuloza Papier 350 Bawełna 8 Wełna + jedwab 3 Polimery syntetyczne Tworzywa sztuczne 100 Kauczuk 10 Włókna syntetyczne 20 Beton UJ

20 CHEMIA I FIZYKA POLIMERÓW LAUREACI NAGRÓD NOBLA: H. Staudinger K. Ziegler, G. Natta P. J. Flory J. M. Lehn H. Kroto H. Shirakawa, A. G. McDiarmid, H. J. Heeger UJ


Pobierz ppt "ARCHITEKTURA MAKROCZĄSTECZEK giętkie sztywne polirotaksany (szaszłyk) polikatenany (łańcuch na choinkę) Liniowe i cykliczne Rozgałęzione gwiaździste krótkie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google