高分子

縮合聚合(condensation polymerization)

現在想像連結火車車廂,每次把兩節車廂扣在一起時,就有一顆小螺栓彈出來掉在軌道上。你仍然組出一列長長的火車,但每個連接都會掉下一小塊。縮合聚合就是這樣運作:兩個帶反應性末端的單體結合形成一個鍵,而每次結合都甩出一個小分子——最常見的是水。鏈一次一節穩定地成長,身後留下一串小小的副產物分子。

這個機制是逐步成長。你從末端帶反應性基團的單體開始——比方說帶 -NH2 的二胺和帶 -COOH 的二酸。一個 -NH2 和一個 -COOH 反應形成醯胺鍵並釋出一個水分子;一再重複,你就建出尼龍。因為每次結合都離去一個小分子,重複單元比造出它的單體還輕。像 PET 這樣的聚酯、各種尼龍與環氧樹脂全都是縮合聚合物,同樣的化學也在你體內用胺基酸建出蛋白質。

它之所以重要,是因為這個過程從根本上與加成不同:它慢、鏈長逐步增加,而且只有把反應推到幾乎完全時才能達到高分子量——這通常意味著要持續移除水這個副產物,好讓反應一直往前走。有一點要誠實說明:因為平均鏈長在反應最末端才會急遽攀升,轉化率稍有損失或兩種單體比例失衡,都可能讓你卡在又短又弱的鏈上。對照加成聚合,那是完全沒有副產物的快速連鎖反應。

尼龍 6,6 是由一種二胺與一種二酸反應形成:每次胺加酸的連結會形成一個醯胺鍵並釋出一個水分子。把水移除,就能持續把反應往長鏈的方向推進。

縮合聚合:鏈一步一步成長,每接一次就甩出一個小分子(通常是水)。

又稱逐步聚合。要達到高分子量需要反應近乎完全並移除副產物;重複單元比單體輕,輕的正是那個離去的小分子。

又称
step-growth polymerization逐步聚合step polymerization