Внутреннее вращение. Конфигурации и конформации макромолекул

Полимерная молекула представляет собой цепную структуру, состоящую из большого числа групп атомов (повторяющихся звеньев), соединенных между собой химическими связями. Пространст-.венное расположение элементов ценной молекулы (стереохимиче-ское расположение атомов), которое не нарушается в результате внутреннего вращения вокруг связей, называется конфигурацией. Под конфигурацией цени следует понимать, папример, присоединение типа голова — хвост , голова — голова , связи типа 1,2-, 3,4- или 1,4-1 ис-, 1,4-транс- и т. п. Изменение конфигурации макромолекулы (чередование звеньев различной природы, ориентация боковых групп и т. д.) возможно только при разрыве химических связей. В то же время в результате внутреннего теплового движения и взаимодействия соседних атомов цепная макромолекула и ее элементы могут занимать в пространстве большое число разнообразных положений без изменения длин Связей и величин-валентных углов. Такое переменное пространственное распределение участков (атомов) цепной макромолекулы называется конформацией При этом разнообразие пространственных конформаций находит свое отражение в реально измеряемых величинах, таких, как средние размеры макромолекул в растворе или аморфном состоянии, радиусы инерции, оптическая анизотропия, динольные моменты, которые, в свою очередь, определяют многие свойства растворов и расплавов полимеров. [c.12]

Для расчета os а также других характеристик ценной макромолекулы необходимо сделать предположения о возможных значениях углов ф и задать зависимость свободной энергии Е от углов внутреннего вращения. Для этого требуется решить вопросы о строении повторяющейся группы атомов, т. е. о конфигурации и конформации мономерного звена и о механизме гибкости цепной молекулы. [c.14]

У полимеров в результате внутреннего вращения, как и у низкомолекулярных соединений, происходят конформационные превращения. При этом у полимеров могут изменяться конформации звеньев и конформации цепей (макромолекулярные конформации), т.е. конформационные превращения наблюдаются на разных уровнях. У полимеров также выделяют ближний и дальний конформационные порядки в пространственном расположении звеньев по цепи. Рассматривая ближний порядок, можно обнаружить одинаково расположенные в пространстве звенья. Расстояние между такими звеньями называют периодом идентичности. В отличие от конфигурации макромолекулы, конформация является переменной характеристикой изменение набора конформаций может привести к измене- [c.120]

ВНУТРЕННЕЕ ВРАЩЕНИЕ. КОНФИГУРАЦИИ И КОНФОРМАЦИИ МАКРОМОЛЕКУЛ [c.18]

При переходе к полимерному состоянию количественное изменение - резкое возрастание в молекуле числа простых связей, вокруг которых возможно внутреннее вращение, - приводит к качественному скачку появлению нового свойства - гибкости цепей. Рассматривая внутреннее вращение у полимеров, можно отметить как сходство, так и отличие их от низкомолекулярных соединений. Как и у последних, у полимеров в результате только внутреннего вращения невозможно изменить конфигурацию макромолекулы, в том числе и стереохимическую. При изменении конформации исходная конфигурация сохраняется (например, цис-и /и/га /с-конфигурации, изотактическая и синдиотактическая конфигурации, конфигурации таких изомерных полисахаридов, как целлюлоза и амилоза крахмала, различающихся только конфигурацией гликозидной связи). [c.120]

Все, что обсуждалось до сих пор, касалось лишь стереохимич. структуры, или стереохимич. конфигурации, цепи, характеризующейся порядком расположения связей и атомов в пространстве. В то же время в макромолекуле имеется большое число внутренних степеней свободы, связанных с существованием внутреннего вращения около единичных связей. Различные пространственные формы макромолекулы, переходящие друг в друга вследствие поворотов около таких связей, наз. конформациями, или конформерами. Термин конформация употребляется также для общей характеристики конформаций макромолекул. Характерные конформации макромолекул — клубок, спираль, глобула, складчатая конформация (см. Макромолекула). [c.266]

Г ибкость - это способность цепных макромолекул принимать множество различных конформаций в результате внутреннего вращения вокруг множества простых связей. Гибкость характерна для полимеров, но может частично наблюдаться и у олигомеров. Конфигурацию макромолекулы, молекулярную массу и гибкость объединяют общим понятием молекулярных характеристик. [c.121]

Конформация представляет собой физическую характеристику макромолекулы, производную от конфигурации. Формально переход от конфигурации к конформации производится посредством учета теплового (микроброунова) движения звеньев и боковых групп. Конформация — переменное распределение в пространстве атомов и атомных групп, образующих макромолекулу оно характеризуется постоянными валентными углами и переменными ориентациями химических связей. При полностью заторможенном внутреннем вращении конформация совпадает с конфигурацией. [c.12]