第八章 大分子溶液 第一节大分子化合物的结构及平均摩尔质量 一.简介 1.大分子(macromolecule)化合物包括广泛的各种天然的和 合成的、有机的和无机的物质,天然的大分子化合物与生物 以及人的生命现象有密切的关系, 2.在医药上应用。 ①人体中的重要物质--蛋白质、核酸、糖原等都是天然大 分子化合物; ②在人体中新陈代谢起重要作用的血液、体液等也都是大分 子溶液,在生命活动中起重要作用; ③血浆代用液、脏器制剂、疫苗、胶浆等制剂,胃蛋白酶、 胰蛋白酶以及催产素等; ④药物制剂中许多常用的增稠剂、增溶剂、乳化剂及胶囊剂 等都是大分子溶液
00-8-1 1 第八章 大分子溶液 第一节大分子化合物的结构及平均摩尔质量 一.简介 1.大分子(macromolecule)化合物包括广泛的各种天然的和 合成的、有机的和无机的物质,天然的大分子化合物与生物 以及人的生命现象有密切的关系, 2.在医药上应用。 •①人体中的重要物质----蛋白质、核酸、糖原等都是天然大 分子化合物; •②在人体中新陈代谢起重要作用的血液、体液等也都是大分 子溶液,在生命活动中起重要作用; •③血浆代用液、脏器制剂、疫苗、胶浆等制剂,胃蛋白酶、 胰蛋白酶以及催产素等; •④药物制剂中许多常用的增稠剂、增溶剂、乳化剂及胶囊剂 等都是大分子溶液
二大分子物质的结构特性 1.结构特征: ①大小:1~100nm;②无定形,在特定条件下可为晶体(共 价键); ③聚合物: 单体:绝大多数的大分子化合物是由许多重复结构单元所 组成。这种结构单元称为单体。 均聚物homopolymer):由相同的结构单元组成,化学式可 写为Xn,n为聚合度; 共聚物(copolymer):由两种不同结构单元结合而成,其化 学式可写为XnYm ④单分散体系。 00-8-1 2
00-8-1 2 二.大分子物质的结构特性 1.结构特征: ①大小:1~100nm; ②无定形,在特定条件下可为晶体(共 价键); ③聚合物: 单体:绝大多数的大分子化合物是由许多重复结构单元所 组成。这种结构单元称为单体。 均聚物(homopolymer) :由相同的结构单元组成,化学式可 写为Xn, n为聚合度; 共聚物(copolymer) :由两种不同结构单元结合而成,其化 学式可写为XnYm ④单分散体系
二大分子物质的结构特性 2天分子化合预的形状 多种多样,从结构上看,主要分线型、支链型、体型三种 类型。 ①线型结构:天然橡胶和纤维素,形成大分子溶液的主要 是线型大分子。通常分子链呈卷曲状态。 ②支链型结构:支链淀粉大分子和糖原大分子; ③体型结构:球状的卵白分子和长棒状的肌朊分子。 3.链段和链节: ①链节:聚合物中每一单元为~。例:异戊二烯聚合物中 异戊二烯为链节。 ②.链段:独立运动的小单元,链段是由一定数量相互影响 的链节所组成的活动单元。 链段越短,大分子物质柔性越强(链节=链段); 链段=一个大分子时,则为刚性极限。 00-8- 3
00-8-1 3 二.大分子物质的结构特性 2.大分子化合物的形状 多种多样,从结构上看,主要分线型、支链型、体型三种 类型。 ①线型结构:天然橡胶和纤维素,形成大分子溶液的主要 是线型大分子。通常分子链呈卷曲状态。 ②支链型结构:支链淀粉大分子和糖原大分子; ③体型结构:球状的卵白分子和长棒状的肌朊分子。 3.链段和链节: ① 链节:聚合物中每一单元为~。例:异戊二烯聚合物中 异戊二烯为链节。 ②.链段:独立运动的小单元,链段是由一定数量相互影响 的链节所组成的活动单元。 链段越短,大分子物质柔性越强(链节=链段); 链段=一个大分子时,则为刚性极限
二.大分子物质的结构特性 4.特性:柔性,具弹性,易变 形; ①大分子长链上链节的内旋转和 链段的热运动,促使其具有明显 的柔顺性(flexibility)。 ②易变形:熵增原理,△G大变 大分子碳链上各个碳原子的内旋转 ③影响因素 小,从直到弯,到致密小球。 A.T升高,动能高, 超过旋转势能(大小、极性、位置) B.溶剂的溶剂化能力的大小将对大分子链的柔顺性产生影响。 C添加剂如增塑剂能够改善大分子链的柔顺性,是因为它能深 入到大分子链或链段之间,增大了分子链、链段、或基团之间 的距离,减弱了它们之间的作用力,从而使大分子链的柔顺性 增加
00-8-1 4 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 大 分 子 碳 链 上 各 个 碳 原 子 的 内 旋 转 二.大分子物质的结构特性 4.特性:柔性,具弹性,易变 形; ①大分子长链上链节的内旋转和 链段的热运动,促使其具有明显 的柔顺性(flexibility)。 ②易变形:熵增原理,ΔG大变 ③影响因素 小,从直到弯,到致密小球。 A.T升高,动能高,超过旋转势能(大小、极性、位置) B.溶剂的溶剂化能力的大小将对大分子链的柔顺性产生影响。 C.添加剂如增塑剂能够改善大分子链的柔顺性,是因为它能深 入到大分子链或链段之间,增大了分子链、链段、或基团之间 的距离,减弱了它们之间的作用力,从而使大分子链的柔顺性 增加
三.大分子化合物的相对分子质量 大分子是由单体聚合而成,组成相同,其聚合度是不 一定相同的,所以分子量不同。 ·1.方法:(求平均相对分子质量) ①数均相对分子质量Mn(number average mol.. Weight nM1+n2M2+…+nM n1+n2++卫 ∑n,M_N,M1_cM=∑x,M, ∑n ∑W; ∑c, 0 利用渗透压法或电子显微镜测得的平均相对分子质量 属于数均相对分子质量。 00-8-1 5
00-8-1 5 • 大分子是由单体聚合而成,组成相同,其聚合度n是不 一定相同的,所以分子量不同。 • 1.方法:(求平均相对分子质量) • ①数均相对分子质量Mn(number average mol. Weight ) • 利用渗透压法或电子显微镜测得的平均相对分子质量 属于数均相对分子质量。 i i i i i i i i i i 1 2 i 1 1 2 2 i i n x M i c c M N N M n n M n n n n M n M n M M 三.大分子化合物的相对分子质量