高分子的定义

高分子的定义-------高分子化合物简称高分子，是指分子量很高的一类化合物，通常分子量在104~106之间，构成的原子数多达103~105个。高分子的分子链是由许多简单的结构单元以一定的方式重复连接而成。也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。医药对高分子材料的基本要求（具体见P19✓本身及分解产物应无毒，不会引起炎症和组织变异反应，无致癌性；✓进入血液系统的药物不会引起血栓；✓能经受消毒处理；✓具有水溶性，能在体内水解为具有药理活性的基团；✓能有效达到病灶处，并积累一定浓度；✓口服药剂的高分子残基能通过排泄系统排出体外；✓对于导入方式进入循环系统的药物，聚合物主链必须易降解，使其有可能排出体外或被人体吸收药用高分子材料的定义----药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料 包括作为药物制剂之一的药用辅料与高分子药物，以及与药物接触的包装贮运高分子材料。要求安全有效稳定－－广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂，其中具有高分子特征的辅料，一般被称为药用高分子辅料。药用辅料的定义——是在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分。其作用有：（1）在药物制剂制备过程中有利于成品的加工；（2）加强药物制剂稳定性，提高生物利用度或病人的顺应性；（3）有助于从外观鉴别药物制剂；（4）增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。药用高分子辅料的定义－－指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种高聚物。辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性，从而影响其生物利用度。按用途分为三大类：（1）在传统剂型中应用的高分子材料；（2）缓释、控释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料；（3）包装用的材料。药用高分子材料的应用用于片剂和一般固体制剂作为缓、控释材料：用于液体或半固体制剂：用作生物黏附性材料 用作新型给药装置的组件  用作药品包装材料高分子药物------利用高分子化合物自身的结构和性能与机体组织作用，从而克服机体功能障碍达到促进人体康复的一类药物第一节高分子的基本概念高分子化合物——或称聚合物，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。单体----------能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子或者由能形成结构单元的小分子所组成的化合物称为单体是合成聚合物的原料单体单元：聚氯乙烯的结构单元与所用原料氯乙烯单体的分子相比，除了电子结构有所改变而外，原子种类和各种原子的个数完全相同，这种单元又可称为单体单元。如果结构单元比单体少一些原子，这种结构单元不能称为单体单元 聚合度：n代表重复单元数，又称为聚合度(DP)，聚合度是一平均值，是衡量高分子大小的一个指标。高分子的分类据性能和用途分：塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂、功能高分子。 据来源分：   天然高分子、合成高分子 据合成方法分： 加聚物、缩聚物 据加热行为分： 热塑性树脂、热固性树脂 据聚合物结构分：线型、体型聚合物四大塑料“四烯”聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纤维“六纶”涤纶、 锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶合成橡胶“四胶”顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶塑料：以聚合物为主要成分，在一定条件下可塑造成一定形状并且在常温下保持其形状不变的材料热塑性塑料——受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可重复、循环，因此可以反复成型，这对塑料制品的再生很有意义。热固性塑料——由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回复到可塑状态。对热固性塑料而言，聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时进行的，所得制品是不溶不熔的。纤维——具有一定强度的线状或丝状高分子材料的总称包括尼龙涤纶腈纶橡胶------是有机高分子弹性化合物。在很宽的温度(-50℃~150℃)范围内具有优异的弹性，所以又称为高弹体。橡胶具有独特的高弹性，还具有良好的疲劳强度、电绝缘性、耐化学腐蚀性以及耐磨性（二）科学分类法1.有机高分子碳链高分子：大分子主链全由碳原子组成。杂链高分子：大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。2.元素有机高分子大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机基团组成，3.无机高分子主链和侧基均无碳原子，合成高分子1）一种单体的加聚产物：“聚”单体名称2）缩聚物表明产物类型：“聚”两单体生成的产物名称3） 两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物一些俗称聚乙烯PE 聚丙烯PP 聚异丁烯PIB聚苯乙烯PS 聚氯乙烯PVC 聚酯PET 聚丁二烯PB （见P3）系统命名法确定重复结构单元；(2)按规定排出重复结构单元中的二级单元循序：规定主链上带取代基的C原子写在前，含原子最少的基团先写；(3)给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的IUPAC命名规则给重复结构单元命名；(4)给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀“聚第二节 高分子结构（重点）结构特点一、高分子近程结构——指分子链中较小范围的结构状态，包括高分子结构单元的化学组成、键接方式、空间排列、序列结构以及高分子链的几何形状等。影响因素（直接影响高分子的熔点、密度、溶解性、粘度、粘附性等）1.支链长支链：影响溶液和熔体的流动性。短支链：影响高分子结晶度。支链的存在使支化高分子在性能上与线型高分子有很大的差异交联-----线型高分子或支化高分子上若干点彼此通过支链或化学键相键接可形成一个三维网状结构的大分子网状高分子：不溶不熔体型高分子：不溶。按交联程度不同在一些溶剂中能发生不同程度的溶胀——溶剂分子进入网状结构内导致体积胀大。材料一旦发生交联，材料的形状不易改变高交联度材料：刚硬、不易变形、难以软化；低交联度材料：溶胀度较大、柔韧性好、加热易软化2.几何异构——由于双键不能内旋转而引起的异构现象二、高分子链的远程结构（与高分子链的柔性和刚性有关）——整个分子链范围内的结构状态——二次结构，通常包括高分子链的长短(即分子量大小及其分布)和分子链的构象。构型---化学键所固定的几何排列   构象：单键内旋转造成内旋转——高分子主链中的单键可以绕键轴旋转的现象。构象——单键内旋转造成。构象的改变不会引起化学键的断裂二）高分子链的柔顺性（重点）柔顺性----——高分子链能够改变其构象的性质内旋转空间依赖性的结果：高分子链在没有外力的作用下总是自发地采取卷曲状态。单键内旋转的两种基团状态：（1）完全自由旋转，分子的构象数最大，完全柔性链；（2）高分子链取伸直状态，只有一种构象，链极端刚性。实际情况：介于着两者之间 对材料的影响：耐热性、高弹性、强度（物理力学性能高分子链柔顺性的影响因素1.当主链中含C-O，C-N，Si-O键时，柔顺性好2.当主链中含非共轭双键时，虽然双键本身不会内旋转，但却使相邻单键的非键合原子间距增大使内旋转较容易，柔顺性好。3.当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因p电子云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯：因此，在主链中引入不能内旋转的芳环、芳杂环等环状结构，可提高分子链的刚性。侧基：1侧基的极性越大，极性基团数目越多，相互作用越强，单键内旋转越困难，分子链柔顺性越差。2.非极性侧基的体积越大，内旋转位阻越大，柔顺性越差   3.对称性侧基，可使分子链间的距离增大，相互作用减弱，柔顺性大。侧基对称性越高，分子链柔顺性越好。氢键----大大增加分子链的刚性。链的长短---如果分子链较短，内旋转产生的构象数小，刚性大。如果分子链较长，主链所含的单键数目多，因内旋转而产生的构象数目多，柔顺性好。但链长超过一定值后，分子链的构象服从统计规律，链长对柔顺性的影响不大。交联---使分子链的柔性降低。温度-----温度越高，链的柔性越大