药用高分子材料学第二章高分子化学
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复旦大学《药用高分子材料学》期末复习核心知识点及习题解析汇总目录《药用高分子材料学》名词解释及简答题汇总 (1)《药用高分子材料学》期末复习核心知识点整理 (9)《药用高分子材料学》各章习题及答案解析 (23)《药用高分子材料学》名词解释及简答题汇总一、名词解释1.药用高分子材料:主要指在药物制剂中应用的高分子辅料及高分子包装材料。
2.药用高分子材料学:主要介绍一般高分子材料的基础理论知识及药剂学中常用的高分子材料的结构、制备、物理化学性质及其功能与应用。
3.药用辅料: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。
广义上指将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,若为高分子则称为药用高分子辅料。
4.高分子化合物(高分子):分子量很高并由多个重复单元以共价键连接所形成的一类化合物。
5.单体:必须含有能使链增长活性中心稳定化的吸电子基团6.聚合度:大分子重复单元的个数7.重复单元:重复组成高分子的最小的结构单元。
7.结构单元:聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团8.均聚物:在合成高分子时,由一种单体成分反应生成的聚合物。
9.共聚物:由两种或多种不同的单体或聚合物反应得到的高分子。
10.高分子链结构:单个高分子链中原子或基团间的几何排列11.近程结构:单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构,又叫一次结构或化学结构12.远程结构:单个分子在整个分子链范围内的空间形态和构象,又叫二次结构13.聚集态结构:单位体积内许多大分子链之间的排列、堆砌方式,也称三次结构14.键接顺序:是指高分子链各结构单元相互连接的方式.15.功能高分子:具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料。
16.线型高分子:每个重复单元仅与另外两个单元相连接,形成线性长链分子。
17.支化高分子:当分子内重复单元并不都是线性排列时,在分子链上带有一些长短不一的分枝,这类高分子称为支化高分子18.支链:支化高分子链上带有的长短不一的分枝称为支链。
第一章绪论1、高分子分别在传统制剂、现代制剂中的作用答:在传统剂型中的应用的高分子材料:如作为片剂的赋形剂、黏合剂、润滑剂等。
在现代制剂中高分子作为应用在控释、缓释制剂和靶向制剂中,如做微丸的赋形剂、缓释包衣的衣膜以及特殊装置的器件。
包装用材料。
药用辅料的定义答:辅料是经过安全评价的、有助于剂型的制备以及保护、支持,提高药物或制剂有效成分稳定性和生物利用度的材料。
第二章高分子的结构、合成和化学反应聚合物的结构式答:聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)聚氯乙烯(PVC)聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)聚乙酸乙烯酯(PV Ac)聚乙烯醇(PV A)纤维素尼龙-66按照性能和用途进行的高分子材料分类答:五大类,塑料、橡胶、纤维,涂料以及黏合剂。
热塑性塑料和热固性塑料的区别答: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。
大吨位的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。
热固性塑料——是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。
聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时进行的,所得制品不溶不熔。
热固性塑料的主要品种有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。
柔性概念、影响因素答:(1)主链结构当主链中含C-O,C-N,Si-O键时,柔顺性好。
因为O、N原子周围的原子比C原子少,内旋转的位阻小;而Si-O-Si的键角也大于C-C-C键,因而其内旋转位阻更小,即使在低温下也具有良好的柔顺性。
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。
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。
(2)侧基侧基的极性越大,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。
非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差;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。
第二章参考答案3. 己二酸与下列化合物反应,那些能形成聚合物?解:己二酸为2官能度单体,f =2。
a. 乙醇:2-1体系不能形成聚合物,生成己二酸二乙酯。
b. 乙二醇:2-2体系形成线形聚合物,即聚己二酸乙二醇酯。
c. 甘油:2-3体系形成体型聚合物。
d. 苯胺:2-1体系不能形成聚合物,生成己二酰二苯胺。
e. 己二胺:2-2体系形成线形聚合物,即己二酰二胺或称尼龙-66。
5. 下列多对单体进行线形缩聚:己二酸和己二醇。
己二酸和己二胺,己二醇和对苯二甲酸,己二胺和对苯二甲酸。
简明给出并比较缩聚物的性能特征。
⑴. 己二酸和己二醇:形成线形聚酯。
分子中无氢键,且分子柔软,所以,聚合物的熔点低,强度小,且不耐溶剂,易水解,不能用作结构材料。
但可作为聚氨酯的预聚物、药物载体、可降解的缝合线等。
⑵. 己二酸和己二胺:形成线形聚酰胺,即尼龙-66。
其有较高的结晶度、熔点和强度,可以用作高强度的合成纤维和工程塑料。
⑶. 己二醇和对苯二甲酸:形成线形芳香聚酯,即涤纶聚酯,苯环的存在,提高了聚酯的刚性、强度和熔点,亚乙基赋予聚酯的柔性,使涤纶聚酯成为合成纤维的第一大品种。
⑷. 己二胺和对苯二甲酸:形成半芳胺,即尼龙-6T,其热稳定性好,熔点高。
6. 简述线形缩聚中的成链和成环倾向。
选定下列单体中的m值,判断其成环倾向。
在线形缩聚时,单体及中间产物有成环倾向,一般,五、六元环的结构比较稳定,易成环;另外单体浓度对成环倾向也有影响,因成环是单分子反应,缩聚是双分子反应,因此,低浓度有利于成环,高浓度有利于线形缩聚而成链。
⑴. 氨基酸:当1m时,经双分子缩合后,易形成六元环。
甘氨酸形成=甘氨酸酐。
当2m时,经消去反应,可能形成丙烯酸。
=当43orm=时,分子内形成酰胺后,易形成五、六元环。
当5m时,主要形成线形聚合物。
≥⑵. 乙二醇与二元酸:不易成环,主要形成线形聚合物。
7. 简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率与反应程度的关系。
药⽤⾼分⼦材料各章知识点总结《药⽤⾼分⼦材料》各章知识点总结第⼀章⼀、⾼分⼦材料的基本概念1、什么是⾼分⼦:⾼分⼦是指由多种原⼦以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分⼦量为104~106的化合物。
2、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。
即合成聚合物的起始原料。
3、结构单元:在⼤分⼦链中出现的以单体结构为基础的原⼦团。
即构成⼤分⼦链的基本结构单元。
4、单体单元:聚合物中具有与单体相同化学组成⽽不同电⼦结构的单元。
5、重复单元(Repeating unit ),⼜称链节:聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最⼩基本单元;重复单元连接成的线型⼤分⼦,类似⼀条长链,因此重复单元⼜称为链节。
⾼分⼦的三种组成情况1.由⼀种结构单元组成的⾼分⼦此时:结构单元=单体单元=重复单元说明:n 表⽰重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度。
由聚合度可计算出⾼分⼦的分⼦量:M=n. M0 式中:M 是⾼分⼦的分⼦量 M0 是重复单元的分⼦量2.另⼀种情况:结构单元=重复单元单体单元结构单元⽐其单体少了些原⼦(氢原⼦和氧原⼦),因为聚合时有⼩分⼦⽣成,所以此时的结构单元不等于单体单元。
注意:对于聚烯烃类采⽤加成聚合的⾼分⼦结构单元与单体的结构是⼀致的,仅电⼦排布不同对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的⾼分⼦结构单元与单体的结构不⼀致3.由两种结构单元组成的⾼分⼦合成尼龙-66的特征:其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元。
注意:(1)对于均聚物,即使⽤⼀种单体聚合所得的⾼分⼦,其结构单元与重复单元是相同的。
(2)对于共聚物,即使⽤两种或者两种以上的单体共同聚合所得的⾼分⼦,其结构单元与聚CH 2 CH CH 2-CH n CH 2 CH n 单体体 n H 2N-(--CH 2-)-COOH --NH-(--CH 2-)-CO--n n H 2O +55重复单元是不同的。
第一章绪论一、高分子基本概念1、高分子的定义高分子:也常称聚合物,由一种或多种小分子通过共价键连接而成的链状或网状分子。
药用高分子材料:药品生产和加工制造过程中所使用的高分子材料,它是高分子材料的重要组成部分,具有高分子的一切通性,但有自己的特殊性。
超分子聚集体:将单体单元通过可逆和高度取向的非共价相互作用结合而形成的大尺度规则组装体结构。
单体单元:与单体分子的原子种类和各种原子的个数完全相同、仅电子结构有所改变的结构单元。
结构单元:构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团,可包含一个或多个链单元。
2、高聚物的分类与命名高聚物:由重复单元链接而成的高分子化合物。
(1)分类:有机高聚物(包括碳链高聚物和杂链高聚物)、元素有机高聚物、无机高聚物(2)命名1)化学名称:①以单体或假想单体名称为基础,在其前面加“聚”字。
②由两种单体通过缩聚反应合成的高分子:a.“聚”+两单体生成的产物名称:聚对苯二甲酸乙二酯、聚己二酰己二胺b.两单体名称简称加后缀“树脂”:酚醛树脂、脲醛树脂③由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物:两单体名称或简称之间 +“-”+“共聚物”:如,乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”2)习惯命名:①聚合物的英文缩写,比如,EVA(乙烯-醋酸乙烯,Ethylene- Vinyl Acetate)的共聚物)。
②“聚”+高分子主链结构中的特征功能团,指的是一类的高分子,而非单种高分子,如:含酰胺键-CONH-,聚酰胺(polyamide);含醚键-O-:聚醚(polyether);含酯键-COO-,聚酯- ,聚砜(polysulfone)。
(polyester);含砜键-SO2③根据功能或用途定名,比如,共聚物型的合成橡胶,从共聚单体中各取一字,后加“橡胶”:丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶。
又比如纤维通常聚合物俗称后面加“纶”。
④其它,淀粉、的确良、有机玻璃、玻璃钢。
3)商品名:尼龙、卡波末4)系统命名:先确定重复结构单元,然后,按规定排出重复结构单元中的二级单元顺序,再给重复结构单元命名,最后在重复结构单元名前加“聚”字。
药用高分子材料学第一章绪论1、药用高分子材料指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料,包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物以及药物接触的包装贮运的高分子材料。
2、高分子材料在药剂学中的作用①增强和扩大主药的作用和疗效,降低毒副作用②改变药物的给药途径,提高生物利用度③调控主药的体内外释放速率与释药规律④可逆性改变人体局部生理功能,以利于药物吸收⑤改变主药的理化性质,使之更适合药效发挥⑥增强主药的稳定性,掩盖主药的不良味道及减少刺激性第二章高分子的结构、合成和化学反应1、高分子的特性:①具有很大的分子作用力②可发生相当大的可逆力学形变③在溶剂中表现出溶胀特性2、单体单元:聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的单元结构。
3、单体:形成结构单元的小分子化合物,是合成聚合物的原料。
4、聚合度(DP):代表重复单元数。
即分子式中的n。
5、均聚物:由一种单体聚合而成的高分子。
6、共聚物:由两种或两种以上的单体聚合而成的聚合物。
7、高分子的分类:①有机高分子:完全由碳原子或由C、O、N、S、P等在有机物中常见的原子组成。
有主链纯为碳原子构成的碳链高分子和主链中含有C及O、N、S、P等原子的杂链高分子。
②元素有机高分子:主链不含C原子,主要由Si、B、Al等原子构成,侧链是含C有机基团。
③无机高分子:主链和侧链都不含C原子。
8、高分子结构按其研究单元不同分为高分子链结构(即分子内结构:近程结构和远程结构)和高分子聚集态结构两大类。
9、近程结构: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和键接方式、空间排列以及支化和交联等,是高分子的微管结构,而且与结构单元有着直接的链子,又称为一次结构或化学结构。
10、均聚物结构单元的键接顺序:完全对称的单体只有一种键接方式,不对称的取代结构的单体形成高分子链时有三种不同的键接顺序--头-头键接、尾-尾键接、头-尾键接(带取代基的碳原子叫做头,不带取代基的碳原子叫做尾)11、共聚物的序列结构:含M1、M2 两种单体的共聚物分子链的结构单元有一下4种典型的排列方式:无规共聚物(无规排列)、交替共聚物(严格交替)、嵌段共聚物(一段较长的M1和另一段较长的M2)、接枝共聚物(主链由M1构成,支链由M2构成)12、高分子链的构型(1)旋光异构若每一个链节中有一个不对称碳原子,每个链节就有两个旋光异构单元存在,它们组成的高分子链就有3种键接方式:全同立构---全部由一种旋光异构单元键接而成的高分子间同立构---由两种旋光异构单元交替键接成的高分子无规立构---两种旋光异构单元完全无规则键接成的高分子(2)几何异构由于双键不能内旋转而引起的异构现象综上,分子链中结构单元的空间排列是规整的,称为有规立构高分子(包括旋光异构和几何异构)13、高分子链的远程结构---是指整个分子范围内的结构状态,又称二次结构。