Poliamidi
Një poliamid është një makromolekul me njësi përsëritëse të lidhura nga lidhjet e amidës.
Poliamidet ndodhin në mënyrë të natyrshme dhe artificiale. Shembuj të poliamideve natyrale janë proteina, të tilla si leshi dhe mëndafshi. Poliamidat e prodhuara artificialisht mund të bëhen përmes polimerizimit me rritje të hapit ose materialeve të prodhimit të sintezës së ngurta, të tilla si nilonët, aramidat dhe poli (aspartat) i natriumit. Poliamidat sintetike përdoren zakonisht në tekstilet, aplikacionet automobilistike, qilimat dhe sportet për shkak të qëndrueshmërisë dhe fuqisë së tyre të lartë. Industria e prodhimit të transportit është konsumatori kryesor, duke përbërë 35% të konsumit të poliamidit (PA).
Klasifikimi
RedaktoPolimeret e aminoacideve njihen si polipeptide ose proteina.
Sipas përbërjes së zinxhirit të tyre kryesor, poliamide sintetike klasifikohen si më poshtë:
| Familje e Poliamidit | Zinxhiri Kryesor | Shembuj të Poliamidit | Shembuj të produkteve komerciale |
|---|---|---|---|
| Poliamidet Alifatike | Alifatike | Najllon PA 6 dhe PA 66 | Zytel nga DuPont, Technyl nga Solvay, Rilsan dhe Rilsamid nga Arkema, Radipol nga Grupi Radici. |
| Polifalamide | Gjysmë-Aromatike | PA 6T = hexamethylenediamine + terephthalic acid | Trogamid T nga Evonik Industries, Amodel nga Solvay. |
| Aramide = aromatike poliamide | Aromatike | Acid Terefalik + Parafenilenediamine | Kevlar dhe Nomex nga DuPont, Teijinconex, Twaron dhe Technora nga Teijin, Kermel nga Kermel. |
Të gjitha poliamidet bëhen nga formimi i një funtioni amide për të lidhur së bashku dy molekula të monomerit. Monomers mund të jenë amide vetë (zakonisht në formën e një laktami ciklike të tilla si kaprolaktam), α, ω-aminoacidet ose një përzierje stoikiometrike të një diamine dhe një diacid. Të dyja këto lloje të prekursorëve japin një homopolymer. Poliamidet copolymerizohen lehtësisht, dhe kështu shumë përzjerje monomeri janë të mundshme të cilat mund të çojnë në shumë kopolimerë. Përveç kësaj shumë polimere najloni janë të përzier me njëri-tjetrin duke lejuar krijimin e blendeve.
Kimia e polimerizimit
RedaktoProdhimi i polimereve kërkon bashkimin e përsëritur të dy grupeve për të formuar një lidhje amide. Në këtë rast kjo në mënyrë specifike përfshin lidhjet e amidës, dhe të dy grupet e përfshira janë një grup amine, dhe një përbërës karbonil përfundimtar i një grupi funksional. Këto reagojnë për të prodhuar një lidhje të karbonit-azot, duke krijuar një lidhje të veçantë të amidës. Ky proces përfshin eliminimin e atomeve të tjera që më parë ishin pjesë e grupeve funksionale. Komponenti karbonil mund të jetë pjesë e grupit të acidit karboksilik ose derivatit më reaktiv të halideve acil. Grupi i amines dhe grupi i acidit karboksilik mund te jene ne te njejtin monomer ose polimeri mund te perbehet nga dy monomere te ndryshme bifunksionale, nje me dy grupe amine, tjetra me dy grupe acid klorhidrik ose acid karboksilik.
Reagimi i kondensimit përdoret për të prodhuar sintetikisht polimere najloni në industri. Nylons duhet të përfshijnë në mënyrë specifike një monomer të zinxhirit të drejtë (alifatik). Lidhja e amidës prodhohet nga një grup amine (i njohur ndryshe si një grup amino) dhe një grup acid karboksilik. Hidroksil i acidit karboksilik kombinon me një hidrogjen nga amina, dhe i jep ujë, substanca e eliminimit që është adashja e reagimit.
Si një shembull i reaksioneve të kondensimit, merrni parasysh se në organizmat e gjallë, aminoacidet kondensohen me njëri-tjetrin nga një enzimë për të formuar lidhjet e amideve (të njohura si peptide). Poliamidat rezultuese njihen si proteina ose polipeptide. Në diagramin më poshtë, konsideroni aminoacidet si monomere alifatike të vetme që reagojnë me molekulat identike për të formuar një poliamide, duke u përqendruar vetëm në grupet e amines dhe acideve. Injorojnë grupet e zëvendësuesit R - nën supozimin dallimi mes grupeve R është i papërfillshëm:
Për poliamide të aromatizuara plotësisht ose 'aramide' p.sh. Kevlar, më shumë klorur acili reagues përdoret si një monomer. Reaksioni i polimerizimit me grupin e amines eliminon klorid hidrogjeni. Rruga e kloridit të acidit mund të përdoret si një sintezë laboratorike për të shmangur ngrohjen dhe për të marrë një reaksion pothuajse të menjëhershëm. [3] Pjesa aromatike vetë nuk merr pjesë në reaksionin e eliminimit, por rrit rrënjësinë dhe forcën e materialit që rezulton, gjë që çon në forcën e njohur të Kevlarit.
Në diagramin më poshtë, Aramid është bërë nga dy monomere të ndryshme që vazhdimisht ndryshojnë për të formuar polimerin. Aramidi është një poliamide aromatike:
Poliamidat gjithashtu mund të sintetizohen nga dinitrile duke përdorur katalizatorin acid nëpërmjet një aplikimi të reagimit Ritter. Kjo metodë është e aplikueshme për përgatitjen e najlonit 1,6 nga adiponitrili, formaldehidi dhe uji. Përveç kësaj, poliamide mund të sintetizohen nga glikolet dhe dinitrile duke përdorur edhe këtë metodë.
