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AA AK > Organik > Flashcards

Organik Flashcards

1
Q

Benennen Sie folgenden Polymer: PP.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • Polypropylen
  • Propylen, Propen
  • Ziegler-Natta Polymerisation
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Q

Benennen Sie folgenden Polymer: PE.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • Polyethylen
  • Ethylen
  • Radikalische Polymerisation
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3
Q

Benennen Sie folgenden Polymer: PS.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • Polystyrol
  • Styrol
  • Radikalische, kationische und anionische Polymerisation (BuLi)
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4
Q

Benennen Sie folgenden Polymer: PMMA.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • Polymethylmethacrylat
  • Methylmethacrylat
  • Radikalische und anionische Polymerisation (Zeichnung: Radikalisch)
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5
Q

Benennen Sie folgenden Polymer: PEO.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • Polyethylenoxid
  • Ethylenoxid
  • Anionische Polymerisation mittels Natriumalkoholat CH3-O(-) Na(+)
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6
Q

Führen Sie die Anionische Polymerisation von PMMA durch.

A
  • Mittelstarker Initiator für MMA: Grignard-Verbindung wie PhMgBr
    1. Initiatorbildung: Ph- mit negativer Ladung, MgBr+
    1. Initatiormonomerbildung: Anion Ph- greift pi-Bindung an, pi-Elektronenpaar verschiebt sich, so dass das Kohlenstoffatom negativ geladen ist -> Bildung des (hochreaktiven, da C-Atome Elektronen drücken, wirken aufgrund des +I-Effekt destabilisierend) Carbanions (Stabilisierung durch Substituenten)
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7
Q

Benennen Sie die Dispersität von anionischer, frei radikalischer und kontrolliert radikalischer Polimerisation.

A
  • Anionisch: < 1,003
  • Frei radikalisch: 1,5 - 2
  • Kontrolliert radikalisch: 1,06 (ATRP)
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8
Q

Was ist eine lebende Polymerisation?
* Nennen Sie die Eigenschaften der lebenden Polymerisation.

A
  1. Schnelle Initiierung aller Polymerketten (ki&raquo_space; kp)
  2. Abbruchfrei
  3. Übertragungsfrei
  4. 100 % Kettenendfunktionalität
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9
Q

Führen Sie die radikalische Polymerisation von Polystyrol durch.

A
  1. Initiierung: Radikalbildung, Primärradikal
  2. Initiierung: Primärstart, Monomermakroradikal; DP=1
  3. Kettenwachstum: Makroradikal; DP=2,3,4,…
  4. Abbruchreaktion: Rekombination (ein Polymer mit doppelter DP) oder Disproportionierung (Molekulargewicht bleibt gleich, eine gesättigte, eine ungesättigte Spezies)
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10
Q

Benennen Sie folgenden Polymer: PMMA.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • Polymethylmethacrylat
  • Methylmethacrylat
  • Radikalische und Anionische Polymerisation (Zeichung: Anionisch)
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11
Q

Benennen Sie folgenden Polymer: Ethylenoxid.
* Zeichnen Sie das Polymer.
* Nennen Sie den Monomer.
* Zeichnen Sie den Monomer.
* Nennen Sie die Polymerisationsart.

A
  • PEO, Polyethylenoxid
  • Anionische Polymerisation mittels Natriumalkoholat H3C-O(-) Na(+)
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12
Q

Benenne das Monomer und die Polymerisationsart.

A
  • Ethylen
  • Radikalische und Ziegler-Natta Polymerisation
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13
Q

Benenne das Monomer und die Polymerisationsart.

Auch Polymerisationsmechanismus.

A
  • Ethylenoxid, Propylenoxid
  • Anionische Polymerisation mittels Natriumalkoholat H3C-O(-) Na(+)
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14
Q

Benenne das Monomer und die Polymerisationsart.

A
  • Methylmethacrylat C5O2Hx
  • Radikalische und Anionische Polymerisation (Zeichnung)
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15
Q

Definiere Polymer.

A
  • Ein Polymer ist eine chemische Verbindung, die aus vielen wiederholenden Einheiten besteht, die als Monomere bezeichnet werden.
  • Ein Polymer ist also ein Makromolekül, das aus einer Kette oder einem Netzwerk von, gleichen oder gleichartigen, Monomeren besteht, die durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind.
  • Ab 11 spricht der Gesetzgeber von Polymeren.
  • Die Bildung eines Polymers erfolgt durch Polymerisation, bei der die Monomere zu einer langen Kette verknüpft werden.
  • Polymer besteht aus einer großen Nummer von Monomeren, die durch kovalente Verbindungen miteinander

Poly - viel; mer - teilchen (Vielteilchen)
Poly- ab 11-Teilchen, darunter Oligo-; eigentlich ab 1000 g/mol
Verteilung

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16
Q
  • Beschreibe, was die Verteilungsbreite ist.
  • Wie wird die Verteilungsbreite berechnet?
A
  • Polymere haben keine akkurat definiertes Molekulargewicht, es gibt immer eine Verteilung.
  • Aus der Molekulargewichtsverteilung entsteht besondere Materialeigenschaft.
  • Benötigung von Mittelwerten, um Polymer zu beschreiben.
  • Die Verteilungsbreite bezieht sich auf die Breite der Molmassenverteilung in einem Polymer oder einem anderen organischen Material.
  • Sie gibt an, wie homogen oder heterogen die Molmassen der Polymerketten oder Moleküle in einer Probe sind.
  • Der sogenannte Polydispersitätsindex (PDI) wird häufig verwendet, um die Verteilungsbreite zu quantifizieren.
  • Der PDI wird berechnet, indem das Verhältnis des Gewichtsmittel-Molekulargewichts (Mw) zur Zahlmittel-Molekulargewichts (Mn) des Polymers oder Materials gebildet wird:
  • Mn: Zahlenmittel des Molekulargewichtes: Mn = E NiMi/ E Ni
  • Mw: Gewichtsmittel des Molekulargewichtes: Mw = E NiMi^2/ E NiMi
  • Polymerdispersität (Polydispersität): PDI = Mw/Mn
17
Q

Nenne den DPI von CRP, Anionisch und freier radikalischer Polymerisation.

A
  • Anionisch: < 1,003
  • Frei radikalisch: 1,5 - 2
  • Kontrolliert radikalisch: 1,06 (ATRP)
18
Q
  • Nenne den vollständigen Namen von GPC.
  • Nenne die aus der Methode gewonnenen Parameter.
  • Beschreibe die Funktionsweise der Methode.
A

Gel-Permeations-Chromatographie

Parameter
* Mn: Zahlenmittel des Molekulargewichtes: Mn= E NiMi/ E Ni
* Mw: Gewichtsmittel des Molekulargewichtes: Mn= E NiMi^2/ E NiMi
* Polymerdispersität (Polydispersität): PDI = Mw/Mn
* Mpeak (längste Polymerkette)

Funktionsweise der GPC
1. Trennverfahren zur Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung von Polymeren
2. Basierend auf der unterschiedlichen Größe (Molekulargewicht) der Polymermoleküle
3. Verwendet ein makroporöses Gel oder eine Gelpermeations-Säule mit definierter Porengröße als stationäre Phase (Poröses PS-Harz, 10 % vernetzt)
4. Messprinzip ist der Inverse Sieb-Effekt: Sortierung der Polymerknäuel nach der Größe (Erst große, dann kleine Polymere)
5. Trennung erfolgt nach hydrodynamischen Volumen

  1. Lösung des zu untersuchenden Polymerprobenmaterials in einem geeigneten Lösungsmittel
  2. Injektion der Probe in die Säule und Durchfluss des Lösungsmittels
  3. Kleine Moleküle (niedrige Molekulargewichte) können in die Poren des Gels eindringen und haben eine längere Diffusionszeit in der Säule
  4. Große Moleküle (hohe Molekulargewichte) können die Poren nicht durchdringen und eluieren schneller aus der Säule
  5. Detektion der eluierten Moleküle mit einem Detektor (z. B. Brechungsindex-, UV- oder Lichtstreuungsdetektor)
  6. Erstellung eines chromatographischen Chromatogramms, das die Intensität der eluierten Moleküle in Abhängigkeit von der Retentionszeit oder der Fließgeschwindigkeit zeigt
  7. Berechnung der Molekulargewichtsverteilung und anderer Parameter aus dem Chromatogramm
19
Q

Führen Sie die anionische Polymerisation von Polystyrol durch.

A
20
Q

Benennen Sie die zugrunde liegende Elementarreaktion für den Polymerisationsgrad von Polypropylen durch die FRP.

A

Übertragung
Wachstumsprozess:
* Polypropylenmakroradikal, das wachsen kann, indem es mit einer Monomerspezies wie Propylen reagiert -> Kettenverlängerung, Wachstumsreaktion
* Reaktives Radikal, das nicht stabilisiert wird, da Methylgruppen nicht stabilisieren

Alternative zum Wachstumsprozess:
* Übertragung zum Monomer
* Ein H-Atom inklusive Elektron kann durch das Makroradikal abstrahiert werden
* Entstehung einer gesättigten Spezies durch Bindung von H mit e- an Radikal
* Verbleiben des Allylradikals, das sehr gut über drei Zentren stabilisiert wird, energetisch günstiges System und daher eine Sackgasse; Initiierung und Reinitiierung findet nur sehr selten statt
* Kettenwachstum ist 10mal schneller, daher 10 Wachstumsschritte und dann eine Übetragung
* Polymerisationsgrade von 10, wenn Propen frei radikalisch polymerisiert werden soll -> Klebstoff, Post-Its
* Autoinhibierung

21
Q

Welche Taktizität erwarten Sie bei PP, wenn es durch die FRP polymerisiert wird?

A
  • Bei der freien radikalischen Polymerisation (FRP) von Propylen entsteht tatsächlich hauptsächlich ataktisches Polypropylen.
  • Dies liegt daran, dass die FRP ein unkontrollierter, statistischer Prozess ist, bei dem die Polymerketten in zufälliger Weise wachsen.
  • Die räumliche Anordnung der Methylgruppen um das Hauptpolymergerüst ist daher nicht regelmäßig, was zum ataktischen Polypropylen führt.
22
Q

Beschreibe Maldi-TOF-MS.

A
  • Massenspektrometrie
  • Matrix Assisted Laser Desorption Inonization - Time of Flight - Massenspektrometrie
  • Matrix aus Sinapinsäure, Polymer ist eingelagert
  • UV-Licht wird über Laser eingestrahlt
  • Sinapinsäure absorbiert UV-Licht, Verdampfungsprozess reißt Polymer schonend mit in die Gasphase
  • Polymere werden in ein Massenspektrometer geimpft
  • Dort nach Masse und Größe aufgetrennt
  • Schonende Desorption, (meist) keine Fragmentierung, einfach geladene Spezies
  • Einzelne Molekülfraktionen können nachgewiesen werden

AA AK (4 decks)

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