PředmětyPředměty(verze: 850)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Makromolekulární chemie - MC260P37
Anglický název: Macromolecular Chemistry
Český název: Makromolekulární chemie
Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2019
Semestr: letní
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Garant: doc. RNDr. Jan Sedláček, Dr.
Vyučující: doc. RNDr. Pavel Matějíček, Ph.D.
doc. RNDr. Jan Sedláček, Dr.
Ing. Mariusz Marcin Uchman, Ph.D.
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: ZUSKOVA (01.10.2003)
Základní kurz makromolekulární chemie v komplexním pojetí "vědy o polymerech", ve kterém jsou probrány a diskutovány klasifikace, terminologie, názvosloví, syntéza, charakterizace, reaktivita a praktické aplikace polymerů a vztahy mezi jejich vlastnostmi a molekulární i nadmolekulární strukturou.
Literatura
Poslední úprava: ZUSKOVA (11.02.2003)

J. Vohlídal, Makromolekulární chemie, Karolinum, Praha 1995.

P. Munk, Introduction to Macromolecular Science, Wiley, New York 1989.

F.A. Bovey, F.H. Winslow, Macromolecules; an Introduction to Polymer Science, Academic Press, New York 1979.

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: prof. RNDr. Jiří Vohlídal, CSc. (18.11.2011)

Zkouška je ústní. Silně akcentováno je skutečné porozumění probrané látce, nikoliv "naučení se" něčeho nazpaměť. Požadováno je též používání správné terminologie a "umění" aplikovat obecné vztahy na řešení příkladů s konkrétními látkami.

Sylabus -
Poslední úprava: prof. RNDr. Jiří Vohlídal, CSc. (04.05.2012)

1 HISTORIE A ZÁKLADNÍ POJMY MAKROMOLEKULÁRNÍ CHEMIE

1.1 Z historie výzkumu polymerů

1.1.1 Řetězová teorie struktury polymerů

1.1.2 Přírodní kaučuk

1.1.3 Celulosa a škrob

1.1.4 Syntetické a modifikované přírodní polymery -přehled

1.2 Základní pojmy makromolekulární chemie

1.2.1 Polymer, polymerizace a příbuzné pojmy

1.2.2 Vztahy mezi chemickou strukturou monomeru a monomerní jednotky

1.2.3 Stropní a prahová teplota polymerizace

2 STRUKTURA A NÁZVOSLOVÍ POLYMERŮ

2.1 Kovalentní struktura makromolekul

2.1.1 Počet druhů a chemická stavba monomerních jednotek

2.1.2 Geometrické typy makromolekulárních řetězců

2.1.3 Sekvenční uspořádání makromolekulárních řetězců

2.1.4 Regulární a iregulární polymery

2.2 Názvosloví polymerů

2.2.1 Procesní názvy

2.2.2 Strukturní názvy

2.2.3 Triviální a komerční názvy

2.2.4 Zkratky doporučené organizacemi IUPAC a ISO

2.3 Konfigurační struktura makromolekul

2.3.1 Konfigurace rigidních center

2.3.2 Konfigurace chirálních center a jejich projekce

2.3.3 Takticita polymerů

2.3.4 Experimentální zjišťování takticity řetězců

2.4 Konformační struktura makromolekul

2.4.1 Konformační analýza lineárních řetězců

2.4.2 Pravidelné konformace makromolekul

2.4.3 Statistické klubko a jeho matematický popis

2.5 Nadmolekulární struktura a skupenské stavy polymerů

2.5.1 Struktura polymerních krystalů a krystalitů

2.5.2 Polymery amorfní a s nízkým stupněm krystalinity

2.5.3 Skupenské stavy polymerů

3 DISTRIBUCE POLYMERIZAČNÍCH STUPŇŮ (RELATIVNÍCH MOLEKULOVÝCH HMOTNOSTÍ)

3.1 Distribuční funkce a její momenty (střední hodnoty)

3.2 Typy distribučních funkcí a průměrných hodnot

3.3 Významnější distribuční funkce a jejich charakteristiky

4 POLYMERIZAČNÍ MECHANISMY, STRUKTURA A REAKTIVITA MONOMERŮ

4.1 Polymerizační mechanismy a jejich klasifikace

4.1.1 Řetězové polymerizace

4.1.2 Neřetězové polymerizace

4.2 Struktura a reaktivita monomerů

5 RADIKÁLOVÉ ŘETĚZOVÉ POLYMERIZACE

5.1 Monomery radikálových řetězových polymerizací

5.2 Mechanismus radikálových řetězových polymerizací

5.2.1 Iniciace

5.2.2 Propagace a terminace

5.2.3 Přenosové reakce

5.3 Experimentální metody provádění radikálových polymerizací

5.4 Kinetika radikálových řetězových polymerizací

5.5 Distribuce polymerizačních stupňů vznikajících polymerů

5.6 Průmyslový význam radikálových řetězových polymerizací

6 IONTOVÉ POLYMERIZACE

6.1 Fyzikálně chemický stav iontových polymerizačních center

6.2 Aniontové polymerizace

6.2.1 Mechanismus aniontových polymerizací

6.2.2 Živé polymerizace, syntéza funkcionalizovaných (telechických) polymerů

6.2.3 Kinetika a distribuce polymerizačních stupňů

6.2.4 Průmyslový význam aniontových polymerizací

6.3 Kationtové polymerizace a oligomerizace

6.3.1 Monomery a aktivní centra kationtových polymerizací

6.3.2 Mechanismy kationtových polymerizací a oligomerizací

6.3.3 Kinetika kationtových polymerizací

6.3.4 Průmyslové využití kationtových polymerizací a oligomerizací

7 KOORDINAČNÍ POLYMERIZACE

7.1 Princip koordinačních polymerizací

7.2 Koordinační polymerizace indukované Zieglerovými-Nattovými katalyzátory

7.2.1 Mechanismus Ziegler-Nattových polymerizací

7.2.2 Praktický význam Ziegler-Nattových polymerizací

7.3 Metathesní polymerizace

7.3.1 Metathese alkenů, alkinů a jejich derivátů

7.3.2 Metathesní polymerizace

7.3.3 Mechanismus metathesních reakcí

7.3.4 Praktický význam metathesí a metathesních polymerizací

8 DALŠÍ POLYMERIZACE ŘETĚZOVÉHO TYPU

8.1 Polymerizace přenosem skupin (GTP)/

8.1.1 Michaelova reakce, monomery pro GTP

8.1.2 Mechanismus GTP

8.1.3 Syntéza funkcionalizovaných (telechických) polymerů metodou GTP

8.2 Enzymatické polymerizace

8.2.1 Biosyntéza celulosy

8.2.2 Biosyntéza přírodního kaučuku

9 ŘETĚZOVÉ KOPOLYMERIZACE STATISTICKÉHO TYPU

9.1 Význam statistických kopolymerů

9.2 Kopolymerizační rovnice

9.2.1 Odvození kopolymerizační rovnice

9.2.2 Určení kopolymerizačních parametrů

9.2.3 Kopolymerizační diagramy, typy kopolymerizací

9.3 Statistická analýza kovalentní struktury náhodných kopolymerů

9.3.1 Distribuce homopolymerních sekvencí v náhodném kopolymeru

9.3.2 Průměrná délka homopolymerních sekvencí

10 NEŘETĚZOVÉ POLYMERIZACE

10.1 Princip růstu makromolekul neřetězovými mechanismy

10.2 Polyestery

10.3 Polyamidy

10.4 Polyimidy

10.5 Polyuretany (polykarbamáty)

10.6 Epoxidové pryskyřice

10.7 Fenoplasty (fenolformaldehydové pryskyřice)

10.8 Aminoplasty

10.8.1 Močovinoplasty (močovinoformaldehydové pryskyřice)

10.8.2 Melaminoplasty (melaminoformaldehydové pryskyřice)

10.8.3 Anilinoplasty (anilinoformaldehydové pryskyřice)

10.9 Další polymery připravované neřetězovými polymerizacemi

10.9.1 Poly(oxyfenyleny)

10.9.2 Polysulfony

10.10 Kinetika neřetězových polymerizací

10.10.1 Kysele katalyzovaná přímá polyesterifikace

10.10.2 Nekatalyzovaná přímá polyesterifikace

10.10.3 Přímá polyamidace

10.10.4 Závislost početně-průměrného polymerizačního stupně na reakční době

10.11 Distribuce polymerizačních stupňů při neřetězových polymerizacích

10.12 Trojrozměrné polymerizace -kinetika tvorby polymerních sítí

10.12.1 Bod gelace

10.12.2 Kritická konverze pro gelaci reakční směsi

10.12.3 Počáteční složení reakční směsi a dosažitelnost bodu gelace

11 POLYMERY S ANORGANICKÝMI HLAVNÍMI ŘETĚZCI

11.1 Stabilita anorganických lineárních řetězců

11.2 Řetězovité anorganické polymery

11.2.1 Sklo a další lineární a rozvětvené polykřemičitany

11.2.2 Polyazeny

11.2.3 Ostatní anorganické polymery

11.3 Polysiloxany, [poly(oxysilylen)y resp silikony]

11.3.1 Lineární polysiloxany

11.3.2 Silikonové kaučuky

11.3.3 Silikonové pryskyřice

12 CHEMICKÉ REAKCE POLYMERŮ

12.1 Chemické modifikace funkčních skupin polymerů

12.1.1 Celulosa a její deriváty

12.1.2 Modifikace syntetických polymerů s heteroatomy

12.1.3 Modifikace uhlovodíkových polymerů polyacetyleneny, polyfenylenvinyleny

12.1.4 Zvláštnosti mechanismů chemických modifikací polymerů

12.1.5 Roubování polymerů

12.1.6 Radikálové roubování polymerů

12.1.7 Roubování polymerů neradikálovými reakcemi

12.2 Síťování lineárních a rozvětvených polymerů

12.2.1 Vytvrzování polymerů

12.2.2 Vulkanizace polymerů

12.3 Degradace polymerů

12.3.1 Neoxidační tepelné a fotochemické degradace a depolymerizace

12.3.2 Degradace mechanochemické a iniciované ultrazvukem

12.3.3 Oxidační degradace polymerů, ozonizace polymerů

12.3.4 Hoření a spalování polymerů

12.3.5 Biodegradace a hydrolytické degradace

12.4 Koroze polymerů

12.5 Kinetika degradací polymerů

12.5.1 Základní popis kinetiky degradací

12.5.2 Náhodné degradace

12.5 3 Degradace s centrálním štěpením makromolekul

13 ROZTOKY POLYMERŮ, METODY STANOVENÍ MOLÁRNÍCH HMOTNOSTÍ

POLYMERŮ

13.1 Roztoky polymerů

13.1.1 Vlivy koncentrace a termodynamické kvality rozpouštědla

13.1.2 Realizace a indikace ideálního stavu polymerního roztoku

13.1.3 Turbidimetrie, srážecí frakcionace

13.2 Využití koligativních vlastností polymerních roztoků

13.2.1 Tenzní osmometrie

13.2.2 Ebulioskopie a kryoskopie

13.2.3 Membránová osmometrie

13.3 Metoda rozptylu světla roztoky polymerů

13.3.1 Rozptyl světla v plynech a kapalinách

13.3.2 Rozptyl světla v disperzních soustavách

13.3.3 Vyhodnocování rozptylových měření

13.4 Viskozimetrické stanovení střední molekulové hmotnosti polymeru

13.5 Sedimentační metody studia roztoků polymerů

13.6 Gelová chromatografie (SEC -Size Exclusion Chromatography)

13.6.1 Princip gelové chromatografie

13.6.2 Vyhodnocování SEC chromatogramů

14 MECHANICKÉ VLASTNOSTI POLYMERŮ

14.1 Deformace polymerů a jejich molekulární mechanismy

14.1.1 Elastická (pružná) deformace

14.1.2 Viskózní tok

14.1.3 Viskoelastická (zpožděně elastická) deformace

14.1.4 Plastická (neideální viskoelastická) deformace

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK