高分子鏈序列結構

高分子鏈序列結構指結構單元或單體單元在高分子鏈中的鍵接序列，不同的高分子鏈有著不同的序列結構。

基本介紹

• 中文名：高分子鏈序列結構
• 定義：結構單元或單體單元
• 解釋：在高分子鏈中的鍵接序列

均聚物的序列

以均聚物聚丙烯為例：其主鏈的*C原子是不對稱的。聚丙烯的分子鏈完全處於反式構象(R代表CH3)，假定R或H在紙平面之上者（以黑線表示）為D構型,則R或H在紙平面之下者(以虛線表示)為L構型。當相鄰兩個結構單元均為L或D構型時，稱為m（meso，內消旋）鍵接,簡寫成m；當L和D構型相鄰時，稱為r（racemic，外消旋）鍵接,簡寫成r。聚丙烯分子鏈全部是mmmm…連線者稱全同立構，全部以rrrr…連線者稱間同立構，而m和r在分子鏈上無規連線者稱無規立構。實際上聚丙烯不可能是百分之百全同或間同，總有少量立構缺陷，在所謂的無規立構聚丙烯鏈中，m和r的分布也是不完全服從於伯努利的無規分布的。
圖1是無規聚丙烯的13C-NMR(核磁共振譜)CH3部分的譜圖,至少可以觀察到有10個峰，它們分別對應於10種五單元組，各峰的面積相當於相對含量，由此可以定量地觀察到m和r在分子鏈上的排列，以及推算出m和r的含量、平均長度以及交接點的數目等有關序列分布的參數。此外，聚丙烯結構單元的正常連線方式是頭尾相連，如：也可能含有少量尾尾或頭頭相連等反常結構，如：序列結構與高分子的性能密切相關，高全同立構聚丙烯能結晶，具有優良的力學性能，是重要的塑膠和纖維材料，無規立構聚丙烯不能結晶，室溫下是蠟狀半固體物。

聚合物的序列

以丁二烯為例（雙烯類聚合物），單體單元可以用三種方式進行鍵接,即順式和反式－1,4鍵接以及1,2鍵接。改變聚合條件可以得到不同序列結構的聚丁二烯。圖2是一個高順－1,4－聚丁二烯試樣的13C-NMR譜圖,各峰的歸屬已表示在圖上。可以看出除了大量順式結構外，尚含有少量反式－1,4鍵接（共振吸收重合在d峰）和1,2鍵接結構,後者孤立地連線於順式－1,4鍵接的結構之間。

共聚物的序列結構二元共聚物的序列是指A、B兩種結構單元在高分子鏈中的排列。根據共聚理論和數學模型，可以推導出A、B單元在分子鏈的序列分布，A和B的含量,平均單元數目以及交接點數目。NMR譜常用來判斷這些推導出來的數據的可靠性。由圖3中a、b、c三個區域的面積可以得到AA、AB和 BA以及BB兩單元組濃度,a1、a2、a3和b1、b2、b3、b4各峰相當於各種四單元組濃度，由此可以驗證共聚理論。如果A和B單元含有不對稱碳原子，則還有類似均聚物的立構構型問題。