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简介:这个作品,是为了向人们介绍我们现在使用最为广泛的材料—高分子材料而展开介绍的,围绕几项目前世界上最为潮流的高分子材料进行讲解,让大家了解高分子材料对我们生活的重要性和不可替代性。以及几种高分子在我们现实中的用途。

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许多生物化学中的分子是高分子,其中包括蛋白质、碳水化合物、脂类和核酸,这些分子有时也被称为生物大分子,另外,还包括大分子量的非聚合分子,比如大环化合物。人工合成的高分子包括塑料。金属和晶体虽然也是由许多原子组成的,其内部通过类似分子的键联合在一起,但是它们一般不被认为是高分子。

有时不同的高分子之间通过分子间力(但不是通过化学键)组合到一起,尤其是假如这样的组合是自然发生的,而且其组成部分一般不单独出现的话,那么这样的混合物也会被称为高分子。实际上这样的混合物更应该被称为高分子复合物。在这种情况下组成这个复合物的单个高分子往往被称为下单位。

由高分子组成的物质往往有不寻常的物理特性。液晶和橡胶就是很好的例子。许多高分子在水中需要特殊的小分子帮助才能溶解。许多需要盐或者特殊的离子来溶解。

高分子往往是由单体通过聚合反应构成。


"高分子"这个术语由诺贝尔奖获得者赫尔曼·施陶丁格于20世纪20年代创造的,尽管他发表的第一篇相关领域的文章只是提到"高分子化合物"(超过1000个原子)。[1].那时,"聚合物"这一习惯用法由贝采利乌斯于1833年提出,和现在的意思不同:它只是同分异构的另一个形式,比如说苯和乙炔,而与大小无关。[2]. 这一术语用来描述大分子在不同领域中的不同形式。比如,生物学中高分子指的是组成生物的四种大分子,而从化学来说,这个属于指的是两种或以上由分子间力聚集在一起而不是共价键,不过两者分得并不那么清。[3]

根据IUPAC推荐的定义,"高分子"用在聚合物科学中仅仅指的是单一分子。比如说,一个聚合分子写成“大分子”或者“聚合物分子”很合适,而不应该用表示一个由大分子组成的物质的“聚合物”。[4]



由米伦等报告的聚苯类树形高分子结构[5]

由于大分子很大,仅仅用计量学很难描述。比如均聚物等简单大分子的结构可以表述为单一单体和总摩尔质量。另一方面,复杂的生物大分子需要多方面的结构描述,比如结构的层次来描述蛋白质

参考文献

  1. ^ Staudinger, H.; Fritschi, J. Über die Hydrierung des Kautschuks und über seine Konstitution. Helv. Chim. Acta 1922, 5, 785–806.

  2. ^ The Origin of the Polymer Concept by William B. Jensen Journal of Chemical Education·Vol. 85 No. 5 May 624 2008

  3. ^ van Holde, K.E. Principles of Physical Biochemistry Prentice Hall: New Jersey, 1998

  4. ^ http://www.iupac.org/reports/1996/6812jenkins/6812basicterms.pdf

  5. ^ Roland E. Bauer, Volker Enkelmann, Uwe M. Wiesler, Alexander J. Berresheim, Klaus Müllen. Single-Crystal Structures of Polyphenylene Dendrimers. Chemistry: A European Journal. 2002, 8: 3858. doi:10.1002/1521-3765(20020902)8:17<3858::AID-CHEM3858>3.0.CO;2-5.

  6. ^ Minton AP. How can biochemical reactions within cells differ from those in test tubes?. J. Cell. Sci. 2006.July, 119 (Pt 14): 2863–9.doi:10.1242/jcs.03063. PMID 16825427.

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作者 ab