किसी दिए गए कॉन्फ़िगरेशन के भीतर, एक मैक्रोमोलेक्यूल में मुख्य श्रृंखला के एकल बांड की धुरी के चारों ओर घूमने से जुड़ी स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री की एक बड़ी संख्या होती है। परिणामस्वरूप, मैक्रोमोलेक्यूल विभिन्न रूप लेने में सक्षम है ( रचना), अर्थात। पॉलिमर की विशेषता गठनात्मक समावयवता है।

संरचना परमाणुओं और परमाणु समूहों की स्थानिक व्यवस्था है, जिसे थर्मल आंदोलन और (या) बाहरी प्रभावों के परिणामस्वरूप मुख्य मूल्य के रासायनिक बंधनों को तोड़ने के बिना बदला जा सकता है।

सी-सी बांड के चारों ओर 180 डिग्री रोटेशन के परिणामस्वरूप विनाइल पॉलिमर के आइसोटैक्टिक ट्रायड की संरचना को बदलने के लिए तंत्र का एक योजनाबद्ध आरेख नीचे दिया गया है। यह स्पष्ट है कि इस तरह के गठनात्मक परिवर्तन दिए गए विन्यास में बदलाव और रासायनिक बंधनों के टूटने के साथ नहीं होते हैं।

इस प्रकार, मैक्रोमोलेक्यूल्स का गठनात्मक समावयवता पॉलिमर श्रृंखला संरचना के एकल रासायनिक बंधों के चारों ओर आंतरिक घुमाव द्वारा निर्धारित किया जाता है।

मैक्रोमोलेक्यूल्स के गठनात्मक समावयवता के मूल सिद्धांत

आइए कम-आणविक मॉडल - 1,2-डाइक्लोरोइथेन के उदाहरण का उपयोग करके रासायनिक बांडों के आसपास आंतरिक घूर्णन के बुनियादी पैटर्न पर विचार करें।

360° तक -सी-सी बांड अक्ष के चारों ओर पूर्ण घूर्णन के साथ साइड सब्स्टिट्यूएंट्स (हाय सी1) की परस्पर क्रिया के कारण, 1,2-डाइक्लोरोइथेन अणु में कई अलग-अलग रोटरी आइसोमर्स क्रमिक रूप से महसूस किए जाते हैं, या अनुरूपकर्ता,एक निश्चित संभावित ऊर्जा के साथ. आलेखीय रूप से, इसे ऊर्जा मानचित्र के रूप में दर्शाया जा सकता है - घूर्णन कोण पर कंफर्मर की संभावित ऊर्जा की निर्भरता। 1,2-डाइक्लोरोइथेन के लिए, एक समान नक्शा चित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। 1.3.

चावल। 1.3.संभावित ऊर्जा की निर्भरता यूघूर्णन कोण पर 1,2-डाइक्लोरोइथेन अणु के वैलेंस-अनबंधित परमाणु

इस प्रकार के अणुओं में तीन स्थिर संरचनाएँ होती हैं: एक ट्रान्स-और दो गौचे अनुरूपण (फ़्रेंच से। भद्दा- तिरछा, तिरछा), संभावित वक्र के न्यूनतम के अनुरूप। मैक्सिमा अस्थिर ग्रहण अनुरूपताओं के अनुरूप है, विशेष रूप से r^अनुरूपक है।

पॉलिमर में, कम आणविक भार वाले यौगिकों की तुलना में एकल बांड के चारों ओर आंतरिक घुमाव में कई विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। आइए हम "सिर से सिर" विन्यास में पॉलीविनाइल क्लोराइड श्रृंखला के एक टुकड़े पर विचार करें।

1,2-डाइक्लोरोइथेन के विपरीत, पृथक टुकड़े में, दो परमाणुओं II के बजाय, कार्बन परमाणुओं पर मौजूद पदार्थ बहुलक श्रृंखला -CH 2 - की निरंतरता हैं। दूसरे शब्दों में, gth और (g + 1)वें कार्बन परमाणुओं के बीच के बंधन के चारों ओर घूमते समय, (g + 2)वें कार्बन परमाणु श्रृंखला की बाद की निरंतरता के साथ एक प्रतिस्थापन की भूमिका निभाता है (चित्र 1.4)।

चावल। 1.4.

पिछले बंधन के सापेक्ष (r + 2) वें परमाणु की स्थिति शंकु के आधार द्वारा निर्दिष्ट की जाती है, 0 के बंधन कोण को ध्यान में रखते हुए। हालांकि, 360° का घूर्णन केवल तभी संभव है जब इसकी विस्तारित निरंतरता हो श्रृंखला अंतरिक्ष में चलती है, जिसके लिए अत्यधिक तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो, एक नियम के रूप में, रासायनिक कनेक्शन की पृथक्करण ऊर्जा से अधिक होती है। परिणामस्वरूप, पॉलिमर में आंतरिक घूर्णन होता है संकोचीऔर एक वृत्त के एक निश्चित चाप के भीतर कार्यान्वित किया जाता है। इस चाप का आकार निर्धारित करता है बाधित आंतरिक घूर्णन का कोण एफ।बाधित आंतरिक घूर्णन के कोण का परिमाण तापमान, रासायनिक बंधन की प्रकृति, ध्रुवीयता और प्रतिस्थापन की मात्रा, बहुलक की विन्यास संरचना आदि पर निर्भर करता है।

इस प्रकार, पहले सन्निकटन के अनुसार, पॉलिमर श्रृंखलाओं में आंतरिक घुमाव पिछले एक के सापेक्ष प्रत्येक बाद के बंधन के घुमाव तक कम हो जाता है। वास्तव में, इन घटनाओं में एक स्पष्ट सहकारी चरित्र होता है, क्योंकि एक दूसरे के सापेक्ष दो पड़ोसी बंधनों का घूर्णन काफी हद तक निकट वातावरण में समान प्रक्रियाओं और लंबी दूरी की बातचीत दोनों द्वारा निर्धारित होता है। इस संबंध में, एक बहुलक के मामले में, बाधित आंतरिक घूर्णन का कोण एक औसत मूल्य है। इस विशेषता का मात्रात्मक अनुमान नीचे दिया जाएगा।

लिपिड पेरोक्सीडेशन के जैविक परिणाम

शरीर में मुक्त कणों के बढ़ते गठन और लिपिड पेरोक्सीडेशन प्रक्रियाओं में संबंधित वृद्धि (जिसे कभी-कभी "ऑक्सीडेटिव तनाव" कहा जाता है) के साथ जैविक झिल्ली के गुणों और कोशिकाओं के कामकाज में कई गड़बड़ी होती है। या तो प्रोटीन संरचनाएं या संपूर्ण लिपिड बाईलेयर क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। लिपिड पेरोक्सीडेशन के परिणाम. जैविक झिल्लियों पर लिपिड के श्रृंखला ऑक्सीकरण का हानिकारक प्रभाव प्रोटीन के थियोल समूहों के ऑक्सीकरण, झिल्लियों की आयनिक पारगम्यता में वृद्धि और झिल्लियों की लिपिड परत की विद्युत शक्ति में कमी के कारण होता है, जो "स्व- विद्युत क्षेत्र द्वारा झिल्लियों का टूटना। एक जीवित कोशिका ने मुक्त कणों से होने वाले नुकसान से सुरक्षा की एक पूरी प्रणाली विकसित की है। सबसे पहले, लिपिड पेरोक्सीडेशन झिल्ली प्रोटीन (पीआर) के थियोल (सल्फहाइड्रील) समूहों के ऑक्सीकरण के साथ होता है।

पीआर-एसएच + आर· -> आरएच + पीआर-एस·
पीआर-एस + ओ 2 -> पीआर-एसओ 2 -> आणविक व्युत्पन्न

लिपिड पेरोक्सीडेशन से जुड़े प्रोटीन का ऑक्सीकरण और आंख के लेंस में प्रोटीन समुच्चय का निर्माण इसके बादल में समाप्त होता है; यह प्रक्रिया मनुष्यों में वृद्धावस्था और अन्य प्रकार के मोतियाबिंद के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। सेल पैथोलॉजी में एक महत्वपूर्ण भूमिका आयन परिवहन एंजाइमों की निष्क्रियता द्वारा भी निभाई जाती है, जिसके सक्रिय केंद्र में थिओल समूह, मुख्य रूप से Ca2+-ATPases शामिल हैं, जिससे कैल्शियम आयनों की इंट्रासेल्युलर एकाग्रता में वृद्धि होती है और कोशिका क्षति होती है। लिपिड पेरोक्सीडेशन का दूसरा परिणाम इस तथ्य के कारण होता है कि पेरोक्सीडेशन उत्पादों में लिपिड बाईलेयर की आयनिक पारगम्यता को सीधे बढ़ाने की क्षमता होती है। यह दिखाया गया है कि लिपिड पेरोक्सीडेशन के उत्पाद झिल्ली के लिपिड चरण को हाइड्रोजन और कैल्शियम आयनों के लिए पारगम्य बनाते हैं। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीकरण और फॉस्फोराइलेशन अयुग्मित होते हैं, और कोशिका खुद को ऊर्जा भुखमरी (यानी, एटीपी की कमी) की स्थिति में पाती है। उसी समय, कैल्शियम आयन कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं, सेलुलर संरचनाओं को नुकसान पहुंचाते हैं। पेरोक्सीडेशन का तीसरा (और शायद सबसे महत्वपूर्ण) परिणाम लिपिड परत की स्थिरता में कमी है, जिससे झिल्ली की अपनी झिल्ली क्षमता से विद्युत विघटन हो सकता है, यानी। जीवित कोशिका की झिल्लियों पर विद्यमान विद्युत विभव अंतर के प्रभाव में। बिजली के टूटने से झिल्ली के अवरोध कार्यों का पूर्ण नुकसान होता है।

किसी कोशिका में मैक्रोमोलेक्युलस के कार्यों की विशाल विविधता उनके स्थानिक संगठन द्वारा निर्धारित होती है। इसलिए, आणविक बायोफिज़िक्स के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक स्थानिक संरचना और जैविक विशिष्टता के गठन के लिए भौतिक आधार को स्पष्ट करना है। यहां तात्पर्य यह है कि जैविक गतिविधि मैक्रोमोलेक्यूल्स की स्थानिक संरचना में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है।

वर्तमान में, कई स्तर विशुद्ध रूप से पारंपरिक रूप से प्रतिष्ठित हैं - प्राथमिक, माध्यमिक, तृतीयक और चतुर्धातुक।

मैक्रोमोलेक्यूल्स की प्राथमिक संरचना- मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा एक दूसरे से जुड़े बायोपॉलिमर श्रृंखला में लिंक का एक क्रम। प्रोटीन में, यह अमीनो एसिड का क्रम है, और एनके में, यह न्यूक्लियोटाइड का क्रम है। पॉलिमर में शृंखलाएँ मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा बनती हैं।

माध्यमिक संरचना- यह स्थानीय है, अर्थात्। बायोमैक्रोमोलेक्युलस के अलग-अलग वर्गों का स्थानीय क्रम (बायोपॉलिमर की मुख्य श्रृंखला की क्रमबद्ध संरचना)।

तृतीयक संरचना के नीचेसंपूर्ण के स्थानिक लेआउट को समझें। चतुर्धातुक संरचना- इसे कई सघन रूप से व्यवस्थित पॉलिमर श्रृंखलाओं की स्थानिक व्यवस्था के रूप में समझा जाता है, एक सुपरमॉलेक्यूलर कॉम्प्लेक्स के गठन वाली श्रृंखलाएं।

तो संरचना से हमारा क्या तात्पर्य है? मैक्रोमोलेक्यूल संरचना- यह बड़ी संख्या में कमजोर बंधों के निर्माण के कारण पॉलिमर श्रृंखला (सहसंयोजक बंधों को तोड़े बिना) बिछाने की एक विधि है, जिसके परिणामस्वरूप मैक्रोमोलेक्यूल की थर्मोडायनामिक सबसे अनुकूल और स्थिर स्थानिक संरचना बनती है। पर्यावरणीय मापदंडों (तापमान, पीएच, आयनिक शक्ति, विकृतीकरण कारकों की क्रिया) में परिवर्तन एक नई स्थिर स्थानिक संरचना के निर्माण के साथ बायोमैक्रोमोलेक्यूल्स के गठनात्मक पुनर्व्यवस्था का कारण बनता है।

विभिन्न मैक्रोमोलेक्यूलर बांडों के निर्माण के दौरान उनकी भौतिक प्रकृति की परवाह किए बिना, परमाणुओं के बीच सभी प्रकार की बातचीत को 2 मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

1. पड़ोसी इकाइयों (सहसंयोजक बंधन) के परमाणुओं के बीच कम दूरी के क्रम की बातचीत;

2. परमाणुओं के बीच लंबी दूरी की अंतःक्रियाएं, जो हालांकि श्रृंखला के साथ बहुत दूर हैं, लेकिन श्रृंखला के झुकने के परिणामस्वरूप गलती से अंतरिक्ष में मिल गईं (कमजोर बातचीत - वैन डेर वाल्स बल, हाइड्रोफोबिक बल, इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन और हाइड्रोजन बांड ).

परिचय

पॉलिमर अणु यौगिकों का एक व्यापक वर्ग हैं मुख्यजिनकी विशिष्ट विशेषताएं उच्च आणविक भार और श्रृंखला की उच्च गठनात्मक लचीलापन हैं। यह कहना सुरक्षित है कि ऐसे अणुओं के सभी विशिष्ट गुण, साथ ही इन गुणों से जुड़े उनके अनुप्रयोग की संभावनाएं, उपर्युक्त विशेषताओं के कारण हैं।

इस प्रकार, किसी बहुलक की संरचना के विश्लेषण के आधार पर उसके रासायनिक और भौतिक व्यवहार की पूर्व भविष्यवाणी की संभावना का अध्ययन करना बहुत रुचि का है। यह अवसर कंप्यूटर गणना कार्यक्रमों के रूप में कार्यान्वित आणविक यांत्रिकी और आणविक गतिशीलता के तरीकों द्वारा प्रदान किया जाता है।

इन विधियों का उपयोग करते हुए, 50 से 100 तक मोनोमर इकाइयों की संख्या के साथ कुछ ऑलिगोमर्स की सबसे संभावित रचना की एक सैद्धांतिक गणना की गई। डेटा प्राप्त किया गया जिससे अणुओं की सबसे संभावित रचना, कुह्न का आकार निर्धारित करना संभव हो गया खंड, और खंड में मोनोमर अवशेषों की संख्या।

साहित्य की समीक्षा

I. पॉलिमर। संरचना और गुणों की विशेषताएं।

पॉलिमर उच्च-आणविक पदार्थ होते हैं, जिनके अणु दोहराए जाने वाले संरचनात्मक तत्वों से बने होते हैं - विशिष्ट गुण उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त मात्रा में रासायनिक बंधों द्वारा श्रृंखलाओं में जुड़ी इकाइयाँ। विशिष्ट गुणों में निम्नलिखित क्षमताएँ शामिल हैं:

1. महत्वपूर्ण यांत्रिक प्रतिवर्ती अत्यधिक लोचदार विकृतियों से गुजरने की क्षमता;

2. अनिसोट्रोपिक संरचनाओं के निर्माण के लिए;

3. एक विलायक के साथ बातचीत करते समय अत्यधिक चिपचिपा समाधान का निर्माण;

4. कम आणविक भार वाले पदार्थों के नगण्य योजक जोड़ने पर गुणों में तेज बदलाव।

पॉलिमर की संरचना की समझ के आधार पर दी गई भौतिक रासायनिक विशेषताओं को समझाया जा सकता है। संरचना के बारे में बात करते समय, किसी पदार्थ की मौलिक संरचना, परमाणुओं के बंधनों का क्रम, बंधनों की प्रकृति और अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं की उपस्थिति का मतलब होना चाहिए। पॉलिमर की विशेषता लंबी श्रृंखला वाले अणुओं की उपस्थिति है, जिनमें श्रृंखला के साथ और श्रृंखलाओं के बीच बंधों की प्रकृति में तीव्र अंतर होता है। यह विशेष रूप से ध्यान दिया जाना चाहिए कि कोई पृथक श्रृंखला अणु नहीं हैं। एक बहुलक अणु हमेशा पर्यावरण के साथ संपर्क में रहता है, जिसमें एक बहुलक चरित्र (शुद्ध बहुलक का मामला) और एक साधारण तरल (पतला बहुलक समाधान) दोनों का चरित्र हो सकता है। इसलिए, एक बहुलक को चिह्नित करने के लिए, श्रृंखला के साथ बांड के प्रकार को इंगित करना पर्याप्त नहीं है; अंतर-आणविक संपर्क की प्रकृति के बारे में जानकारी होना भी आवश्यक है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पॉलिमर के विशिष्ट गुणों को केवल तभी महसूस किया जा सकता है जब श्रृंखला के साथ बंधन किसी भी मूल के अंतर-आणविक इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप बने क्रॉस-लिंक की तुलना में बहुत मजबूत होते हैं। यह वास्तव में बहुलक निकायों की संरचना की मुख्य विशेषता है। इसलिए, यह तर्क दिया जा सकता है कि पॉलिमर के असंगत गुणों का पूरा परिसर अपेक्षाकृत कमजोर अंतर-आणविक इंटरैक्शन के साथ रैखिक श्रृंखला अणुओं की उपस्थिति से निर्धारित होता है। इन अणुओं को शाखाबद्ध करने या उन्हें एक नेटवर्क में जोड़ने से गुणों के परिसर में कुछ बदलाव आते हैं, लेकिन जब तक पर्याप्त रूप से लंबी श्रृंखला वाले रैखिक खंड बने रहते हैं, तब तक मामलों की स्थिति में अनिवार्य रूप से बदलाव नहीं होता है। इसके विपरीत, ग्लोब्यूल्स या उनसे घने नेटवर्क के निर्माण के दौरान अणुओं की श्रृंखला संरचना के नुकसान से पॉलिमर की विशेषता वाले गुणों के पूरे परिसर का पूर्ण नुकसान होता है।

उपरोक्त का परिणाम श्रृंखला अणु के लचीलेपन का उद्भव है। यह लिंक के थर्मल मूवमेंट या बाहरी क्षेत्र जिसमें पॉलिमर रखा गया है, के प्रभाव में आकार बदलने की क्षमता में निहित है। यह गुण एक दूसरे के सापेक्ष अणु के अलग-अलग हिस्सों के आंतरिक घुमाव से जुड़ा है। वास्तविक बहुलक अणुओं में, बंधन कोणों का एक निश्चित मूल्य होता है, और इकाइयों को मनमाने ढंग से व्यवस्थित नहीं किया जाता है, और प्रत्येक बाद की इकाई की स्थिति पिछली इकाई की स्थिति पर निर्भर होती है।

पॉलिमर जो काफी तीव्र मरोड़ वाले कंपन प्रदर्शित करते हैं, कहलाते हैं लचीली श्रृंखला,और पॉलिमर जिनमें श्रृंखला के एक भाग का दूसरे भाग के सापेक्ष घूमना कठिन होता है - कठोर श्रृंखला.

इसका मतलब यह है कि अणु रासायनिक बंधनों को तोड़े बिना घूम सकते हैं और अपनी संरचना बदल सकते हैं, अलग-अलग संरचनाएं बना सकते हैं, जिन्हें अणु के विभिन्न स्थानिक रूपों के रूप में समझा जाता है जो तब उत्पन्न होते हैं जब परमाणुओं या समूहों के आंतरिक घूर्णन के परिणामस्वरूप इसके व्यक्तिगत भागों के सापेक्ष अभिविन्यास में परिवर्तन होता है। सरल बंधों के आसपास परमाणुओं का, बंधों का मुड़ना, आदि।

द्वितीय. पॉलिमर का गठनात्मक विश्लेषण।

गठनात्मक विश्लेषण स्टीरियोकेमिस्ट्री की एक शाखा है जो अणुओं की संरचना, उनके अंतर्रूपांतरण और गठन संबंधी विशेषताओं पर भौतिक और रासायनिक गुणों की निर्भरता का अध्ययन करती है। प्रत्येक विशिष्ट संरचना में एक विशिष्ट ऊर्जा होती है। सामान्य परिस्थितियों में, एक अणु ऊर्जावान रूप से सबसे कम अनुकूल स्थिति से सबसे अनुकूल स्थिति की ओर बढ़ता है। किसी अणु को संभावित ऊर्जा के न्यूनतम मान वाली स्थिति से उसके अधिकतम मान के अनुरूप स्थिति तक ले जाने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कहा जाता है संभावित घूर्णन बाधा.यदि इस ऊर्जा का स्तर उच्च है, तो एक निश्चित स्थानिक संरचना वाले अणुओं को अलग करना काफी संभव है। संबंधित संभावित अवरोध के नीचे ऊर्जा के साथ न्यूनतम ऊर्जा के आसपास स्थित अनुरूपताओं का सेट एक अनुरूपक का प्रतिनिधित्व करता है। मैक्रोमोलेक्यूल की संरचना में परिवर्तन बांड के चारों ओर इकाइयों के घूर्णन के प्रतिबंध के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप यह आमतौर पर एक सांख्यिकीय कुंडल का सबसे संभावित रूप लेता है। विभिन्न अंतर- और अंतर-आण्विक अंतःक्रियाएं क्रमबद्ध अनुरूपण के साथ-साथ अत्यधिक मुड़ी हुई गोलाकार संरचना को जन्म दे सकती हैं। जैव रसायन विज्ञान में गठनात्मक विश्लेषण असाधारण महत्व रखता है। बायोपॉलिमर के रासायनिक और जैविक गुण काफी हद तक उनके गठन संबंधी गुणों पर निर्भर करते हैं। गठनात्मक परिवर्तन लगभग सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का एक अनिवार्य घटक है। उदाहरण के लिए, एंजाइमैटिक प्रतिक्रियाओं में, एंजाइम द्वारा सब्सट्रेट की पहचान स्थानिक संरचना और शामिल अणुओं के पारस्परिक गठनात्मक समायोजन की संभावनाओं से निर्धारित होती है।

निम्नलिखित अनुरूपताएँ ज्ञात हैं:

मैक्रोमोलेक्युलर कॉइल की संरचना, यानी। एक कम या ज्यादा मुड़ी हुई संरचना जिसे एक कुंडल तापीय गति के प्रभाव में ग्रहण कर सकता है;

एक लम्बी कठोर छड़ी (या छड़) की संरचना;

प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड की हेलिक्स संरचना विशेषता विनाइल पॉलिमर और पॉलीओलेफ़िन में भी होती है, लेकिन वे हाइड्रोजन बांड द्वारा स्थिर नहीं होते हैं और इसलिए कम स्थिर होते हैं। सर्पिल या तो बाएँ हाथ या दाएँ हाथ का हो सकता है, क्योंकि इससे ताकत पर कोई असर नहीं पड़ता

ग्लोब्यूल की संरचना, यानी एक अत्यंत सघन गोलाकार कण;

मुड़ी हुई संरचना, कई क्रिस्टलीय पॉलिमर की विशेषता;

"क्रैंकशाफ्ट" या "क्रैंक" संरचना

मैक्रोमोलेक्यूल की प्रत्येक संरचना का एक निश्चित आकार होता है। मैक्रोमोलेक्यूल्स के आकार की सैद्धांतिक गणना पहली बार एक स्वतंत्र रूप से जुड़ी श्रृंखला के लिए की गई थी, जो थर्मल गति के प्रभाव में, एक गेंद में कर्ल कर सकती है। ऐसे मैक्रोमोलेक्युलर कॉइल के सिरों के बीच की दूरी को h या r से दर्शाया जाता है। जाहिर है, यह 0 से एल (पूरी तरह से खुली श्रृंखला की लंबाई) तक भिन्न हो सकता है। एच के मध्यवर्ती मूल्यों की गणना करने के लिए, सांख्यिकीय भौतिकी (आणविक यांत्रिकी के तरीकों) के उपकरण का उपयोग किया जाता है, क्योंकि एक श्रृंखला में बहुत बड़ी संख्या में लिंक होते हैं।

एक समान गणना निश्चित बंधन कोणों वाली श्रृंखला के लिए की जा सकती है, इसे एक स्वतंत्र रूप से व्यक्त श्रृंखला (एक श्रृंखला जिसमें लिंक इंटरैक्ट नहीं करते हैं) के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है। एक स्वतंत्र रूप से व्यक्त श्रृंखला में, प्रत्येक लिंक की स्थिति पिछले लिंक की स्थिति पर निर्भर नहीं करती है। एक वास्तविक श्रृंखला में, कड़ियों की स्थिति आपस में जुड़ी होती है। हालाँकि, बहुत लंबी श्रृंखला की लंबाई के साथ, पर्याप्त दूर के लिंक के बीच बातचीत नगण्य है। यदि ऐसी कड़ियों को रेखाओं द्वारा जोड़ दिया जाए तो इन रेखाओं की दिशाएँ स्वतंत्र हो जाती हैं। इसका मतलब यह है कि लंबाई एल की एन मोनोमर इकाइयों से युक्त एक वास्तविक श्रृंखला को लंबाई ए के एन स्वतंत्र सांख्यिकीय तत्वों (टुकड़ों, खंडों) में विभाजित किया जा सकता है।

ऐसा माना जाता है कि लंबाई A का एक सांख्यिकीय तत्व, या एक श्रृंखला खंड, जिसकी स्थिति पड़ोसी खंडों की स्थिति पर निर्भर नहीं करती है, कहलाती है थर्मोडायनामिक खंडया कुह्न का खंड.

बंधन कोणों को तोड़े बिना अधिकतम लम्बी श्रृंखला की लंबाई कहलाती है समोच्चश्रृंखला की लंबाई एल। यह संबंध द्वारा खंड की लंबाई से संबंधित है

तृतीय. अनुभवजन्य रासायनिक गणना विधियाँ।

सैद्धांतिक रूप से किसी अणु की सबसे संभावित संरचना की भविष्यवाणी करने के लिए, आणविक यांत्रिकी की विधि का उपयोग किया जाता है। आणविक यांत्रिकी अणुओं की ज्यामितीय विशेषताओं और ऊर्जा को निर्धारित करने के लिए एक कम्प्यूटेशनल अनुभवजन्य विधि है। यह इस धारणा पर आधारित है कि एक अणु की ऊर्जा को योगदान के योग द्वारा दर्शाया जा सकता है, जिसे बंधन की लंबाई, बंधन कोण और मरोड़ कोण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। इसके अलावा, ऊर्जा के लिए सामान्य अभिव्यक्ति में हमेशा एक शब्द होता है जो वैलेंस-अनबॉन्ड परमाणुओं के वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन को दर्शाता है, और एक शब्द जो परमाणुओं के इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन को ध्यान में रखता है और प्रभावी परमाणु शुल्कों की उपस्थिति निर्धारित करता है।

ई = ई सेंट + ई शाफ्ट + ई टोरस + ई वीडीवी + ई कूल

पहले दो पदों की गणना करने के लिए, हुक के नियम, जिसे यांत्रिकी से जाना जाता है, का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है:

ई सेंट = एस के आर (आर - आर 0)2

यह माना जाता है कि सबसे थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर संरचना न्यूनतम ऊर्जा से मेल खाती है। आणविक यांत्रिकी विधि किसी को जमीनी अवस्था में विभिन्न अनुरूपकों की ज्यामिति के पूर्ण विवरण के लिए जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देती है।

1.3. मैक्रोमोलेक्यूल्स का विन्यास

विन्यास की अवधारणा में मैक्रोमोलेक्यूल्स के परमाणुओं की एक निश्चित स्थानिक व्यवस्था शामिल है, जो थर्मल आंदोलन के दौरान नहीं बदलती है। रासायनिक बंधनों को तोड़े बिना एक विन्यास से दूसरे विन्यास में संक्रमण असंभव है।

ये हैं: 1) लिंक कॉन्फ़िगरेशन, 2) शॉर्ट-रेंज ऑर्डर - कनेक्टिंग लिंक्स का कॉन्फ़िगरेशन, 3) लॉन्ग-रेंज ऑर्डर - बड़े सेक्शन का कॉन्फ़िगरेशन (उदाहरण के लिए, ब्लॉक और उनका विकल्प, या शाखाओं की लंबाई और वितरण) , 5) समग्र रूप से लम्बी श्रृंखला का विन्यास।

लिंक कॉन्फ़िगरेशन. उदाहरण डायन पॉलिमर के सीआईएस और ट्रांस कॉन्फ़िगरेशन हैं

1,4-सीआईएस-पॉलीआइसोप्रीन 1,4-ट्रांस-पॉलीआइसोप्रीन (प्राकृतिक रबर) (गुट्टा-पर्चा) एक अन्य उदाहरण एल,डी-आइसोमेरिज्म होगा। उदाहरण के लिए,

~CH2-CHR~ इकाइयों वाले पॉलिमर के लिए, जहां R कोई रेडिकल है, दो आइसोमर्स का निर्माण संभव है: l - लेवोरोटेटरी, और d - डेक्सट्रोटोटरी

लिंक कनेक्शन कॉन्फ़िगरेशन(शॉर्ट रेंज ऑर्डर)। श्रृंखला में कड़ियों को "सिर से पूंछ" या "सिर से सिर" प्रकार का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है:

एक हेड-टू-टेल कनेक्शन है, और हेड-टू-हेड कनेक्शन के लिए बड़ी सक्रियण बाधाओं पर काबू पाने की आवश्यकता होती है।

कॉपोलिमर के लिए, होमोपोलिमर की तुलना में संरचनात्मक आइसोमर्स के प्रकार बढ़ जाते हैं। उदाहरण के लिए, ब्यूटाडीन और स्टाइरीन के कॉपोलिमर के लिए यह संभव है:

1. लिंक का अनुक्रमिक प्रत्यावर्तन -ए-बी-ए-बी-ए-बी-,

2. डायड और ट्रायड के रूप में लिंक का संयोजन-एए-बीबीवी-एए-बीबीवी-,

3. लिंक का सांख्यिकीय संयोजन-एए-बी-एए-बीबीबी-ए-बी-। लंबी दूरी का कॉन्फ़िगरेशन क्रमपर फैलता है

मुख्य श्रृंखला में दसियों और सैकड़ों परमाणु। उदाहरण के लिए, ब्लॉक कॉपोलिमर में ब्लॉक के बड़े अनुक्रम या समान स्टीरियोरेगुलैरिटी वाली इकाइयों के बड़े अनुक्रम (उदाहरण के लिए, आइसोटैक्टिक, एटैक्टिक और सिंडियोटैक्टिक संरचनाओं वाले पॉलिमर)।

आइसोटैक्टिक एटैक्टिक सिंडियोटैक्टिक

समग्र सर्किट विन्यासलिंक के बड़े अनुक्रमों की पारस्परिक व्यवस्था (लंबी दूरी के क्रम के साथ) द्वारा निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, शाखित मैक्रोमोलेक्यूल्स के लिए, विभिन्न प्रकार के विन्यास चित्र 4 में दिखाए गए हैं।

चावल। 4. मैक्रोमोलेक्यूल्स का विन्यास

1.4. मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना

संरचना परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों के स्थान में एक परिवर्तनशील वितरण है जो एक मैक्रोमोलेक्यूल बनाता है। थर्मल गति या बाहरी ताकतों के प्रभाव में एकल बांड के आसपास इकाइयों के घूमने, घूमने या कंपन के कारण एक संरचना से दूसरे में संक्रमण हो सकता है और रासायनिक बंधनों के टूटने के साथ नहीं होता है।

पॉलिमर विभिन्न संरचनाएँ ले सकते हैं:

सांख्यिकीय गेंदएक मुड़ी हुई रचना है. इसका निर्माण तब होता है जब आंतरिक तापीय गति की तीव्रता बाहरी प्रभाव पर हावी हो जाती है। रैखिक पॉलिमर की विशेषता [पीई, पीपी, पीबी, पीआईबी और सीढ़ी पॉलिमर (पॉलीफेनिलीन सिलोक्सेन)।

हेलिक्स - एच-बॉन्ड के कारण पॉलिमर में बनता है (उदाहरण के लिए, प्रोटीन अणुओं और न्यूक्लिक एसिड में)।

ग्लोब्यूल आकार में गोलाकार के करीब एक बहुत कॉम्पैक्ट कण है। मजबूत इंट्रामोल्युलर इंटरैक्शन वाले पॉलिमर की विशेषता (उदाहरण के लिए, पीटीएफई)।

एल्काइल पॉलीआइसोसायनेट्स में एक छड़ या डोरी पाई जाती है।

तह संरचना. क्रिस्टलीय अवस्था में पॉलिमर की विशेषता (उदाहरण के लिए, पीई)।

क्रैंकशाफ्ट संरचनापॉली-एन-बेंज़ेनामाइड में साकार होता है।

चित्र.5. मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना

1.5. मैक्रोमोलेक्यूल्स का लचीलापन

लचीलापन पॉलिमर की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है, जो पॉलिमर के अत्यधिक लोचदार, विश्राम और थर्मोमैकेनिकल गुणों के साथ-साथ उनके समाधानों के गुणों को निर्धारित करता है। लचीलापन लिंक के थर्मल आंदोलन या बाहरी यांत्रिक प्रभावों के प्रभाव में अपने आकार को बदलने के लिए मैक्रोमोलेक्यूल्स की क्षमता को दर्शाता है। लचीलापन एक दूसरे के सापेक्ष लिंक या मैक्रोमोलेक्यूल्स के हिस्सों के आंतरिक घुमाव के कारण होता है। आइए सबसे सरल कार्बनिक यौगिक - ईथेन अणु के उदाहरण का उपयोग करके अणुओं में आंतरिक घूर्णन की घटना पर विचार करें।

ईथेन अणु (CH3 –CH3) में, कार्बन परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं से और एक दूसरे से सहसंयोजक (σ-बंध) द्वारा जुड़े होते हैं, और σ-बंधन (बंध कोण) की दिशाओं के बीच का कोण 1090 28/ होता है। इससे ईथेन अणु में अंतरिक्ष में प्रतिस्थापकों (हाइड्रोजन परमाणुओं) की चतुष्फलकीय व्यवस्था हो जाती है। इथेन अणु में तापीय गति के कारण, एक CH3 समूह C-C अक्ष के चारों ओर दूसरे के सापेक्ष घूमता है। इस मामले में, परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था और अणु की संभावित ऊर्जा लगातार बदलती रहती है। ग्राफ़िक रूप से, किसी अणु में परमाणुओं की विभिन्न चरम व्यवस्थाओं को क्षैतिज तल पर अणु के प्रक्षेपण के रूप में दर्शाया जा सकता है (चित्र 6)। आइए मान लें कि स्थिति ए में अणु की संभावित ऊर्जा यू 1 के बराबर है, और स्थिति बी में - यू 2, जबकि यू 1 ≠ यू 2, यानी। अणु की स्थिति ऊर्जावान रूप से असमान है। स्थिति बी, जिसमें एच परमाणु एक दूसरे के नीचे स्थित हैं, ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल है, क्योंकि एच परमाणुओं के बीच प्रतिकारक बल दिखाई देते हैं, जो परमाणुओं को ऊर्जावान रूप से अनुकूल स्थिति ए में स्थानांतरित करते हैं। अगर हम स्वीकार करें

U1 =0, फिर U2 =अधिकतम।

चावल। 6. ईथेन अणु में अंतरिक्ष में एच परमाणुओं के चरम स्थानों के लिए प्रक्षेपण सूत्र।

चावल। 7. मिथाइल समूह के घूर्णन कोण पर एक अणु की स्थितिज ऊर्जा की निर्भरता।

जब एक CH3 समूह दूसरे के सापेक्ष 600 तक घूमता है, तो अणु स्थिति a से b तक और फिर 600 के बाद फिर से स्थिति a आदि में चला जाता है। घूर्णन कोण φ के आधार पर ईथेन अणु की संभावित ऊर्जा में परिवर्तन चित्र 7 में दिखाया गया है। कम समरूपता वाले अणुओं (उदाहरण के लिए, एक डाइक्लोरोइथेन अणु) का अधिक जटिल संबंध U=f(φ) होता है।

क्षमता (यू0) या सक्रियण बाधा रोटेशन

किसी अणु की संभावित ऊर्जा की न्यूनतम से अधिकतम स्थिति तक संक्रमण के लिए आवश्यक ऊर्जा है। इथेन के लिए, U0 छोटा है (U0 = 11.7 kJ/mol) और पर

सामान्य तापमान पर, CH3 समूह उच्च गति (1010 आरपीएम) पर सी-सी बांड के चारों ओर घूमते हैं।

यदि अणु में ऊर्जा आरक्षित U0 से कम है, तो कोई घूर्णन नहीं होता है और परमाणुओं का केवल कंपन न्यूनतम ऊर्जा की स्थिति के सापेक्ष होता है - यह सीमित है या

धीमी गति से घूमना.

पॉलिमर में, इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन के कारण, निर्भरता U=f(φ) का एक जटिल आकार होता है।

यदि किसी चेन लिंक की एक स्थिति को संभावित ऊर्जा U1 और दूसरे को U2 द्वारा दर्शाया जाता है, तो एक स्थिति से दूसरी स्थिति में संक्रमण की ऊर्जा अंतर ∆U= U1 - U2 के बराबर होती है। एक मैक्रोमोलेक्यूल इकाई की एक संतुलन स्थिति से दूसरे तक संक्रमण ऊर्जा ∆U में अंतर की विशेषता है थर्मोडायनामिक लचीलापन. यह तापीय गति के प्रभाव में श्रृंखला के झुकने की क्षमता निर्धारित करता है।

लचीलेपन की एक अन्य विशेषता लिंक के एक स्थान से दूसरे स्थान पर संक्रमण की गति है। गठनात्मक परिवर्तनों की दर U0 के मान और बाहरी प्रभावों की ऊर्जा के अनुपात पर निर्भर करती है। U0 जितना बड़ा होगा, लिंक उतने ही धीमे घूमेंगे और लचीलापन उतना ही कम होगा। U0 मान द्वारा निर्धारित मैक्रोमोलेक्यूल्स का लचीलापन कहलाता है गतिज लचीला

मैक्रोमोलेक्यूल्स के लचीलेपन को निर्धारित करने वाले कारक

ऐसे कारकों में शामिल हैं: U0 का मान, बहुलक का आणविक द्रव्यमान, स्थानिक नेटवर्क का घनत्व, प्रतिस्थापन का आकार और तापमान।

संभावित घूर्णन अवरोध (यू 0). U0 का मान अंतर- और अंतर-आणविक अंतःक्रिया पर निर्भर करता है। आइए कार्बन श्रृंखला पॉलिमर में U0 और श्रृंखला लचीलेपन को प्रभावित करने वाले कारकों पर विचार करें।

कार्बन श्रृंखला पॉलिमर

कार्बन-श्रृंखला पॉलिमर में, सबसे कम ध्रुवीय संतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं। उनके अंतर- और अंतर-आणविक इंटरैक्शन छोटे होते हैं, और U0 और ∆U के मान छोटे होते हैं, इसलिए पॉलिमर में महान गतिज और थर्मोडायनामिक लचीलापन होता है। उदाहरण: पीई, पीपी, पीआईबी।

U0 मान विशेष रूप से उन पॉलिमर के लिए कम हैं जिनकी श्रृंखला में एकल बंधन के बगल में एक दोहरा बंधन होता है।

-CH2 -CH=CH-CH2 - पॉलीब्यूटाडाइन युक्त पदार्थों के मैक्रोमोलेक्यूल्स में परिचय

ध्रुवीय समूह अंतर- और अंतर-आणविक अंतःक्रिया की ओर ले जाते हैं। इस मामले में, ध्रुवता की डिग्री महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है

ध्रुवीय समूहों का परिचय देते समय, लचीलेपन पर तीन संभावित प्रभाव होते हैं:

1. ध्रुवीय समूह निकट स्थित हैंऔर उनके बीच मजबूत बातचीत संभव है। ऐसे पॉलिमर के एक स्थानिक स्थिति से दूसरे स्थान पर संक्रमण के लिए बड़े U0 पर काबू पाने की आवश्यकता होती है, इसलिए ऐसे पॉलिमर की श्रृंखलाएं सबसे कम लचीली होती हैं।

2. ध्रुवीय समूह शायद ही कभी श्रृंखला में स्थित होते हैंऔर उनके बीच बातचीत प्रकट नहीं होती. U0 और ∆U के मान छोटे हैं और पॉलिमर में गतिज और थर्मोडायनामिक लचीलापन अधिक है।

–सीएफ 2 –सीएफ 2 –

उदाहरण: पॉलीक्लोरोप्रीन

3. ध्रुवीय समूहों को इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है कि विद्युत क्षेत्र एक दूसरे को रद्द कर दें. इस स्थिति में, मैक्रोमोलेक्यूल का कुल द्विध्रुव क्षण शून्य के बराबर है। इसलिए, U0 और ∆U का मान कम है और पॉलिमर में गतिज और थर्मोडायनामिक लचीलापन अधिक है।

उदाहरण: पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन

हेटेरोचेन पॉलिमर

हेटरोचेन पॉलिमर में, C-O, C-N, Si-O और C-C बॉन्ड के आसपास घूमना संभव है। इन बांडों के लिए U0 मान छोटे हैं और श्रृंखलाओं में पर्याप्त गतिज लचीलापन है। उदाहरण: पॉलिएस्टर, पॉलियामाइड, पॉलीयुरेथेन, सिलिकॉन रबर।

हालाँकि, हेटरोचेन पॉलिमर का लचीलापन एच-बॉन्ड (उदाहरण के लिए, सेलूलोज़, पॉलियामाइड्स) के निर्माण के कारण अंतर-आणविक इंटरैक्शन द्वारा सीमित हो सकता है। सेलूलोज़ कठोर श्रृंखला पॉलिमर में से एक है। इसमें बड़ी संख्या में ध्रुवीय समूह (-OH) होते हैं और इसलिए सेलूलोज़ को इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन, उच्च U0 मान और कम लचीलेपन की विशेषता होती है।

पॉलिमर का आणविक भार. पॉलिमर का आणविक भार बढ़ने से चेन फोल्डिंग बढ़ जाती है और इसलिए लंबे मैक्रोमोलेक्यूल्स बढ़ जाते हैं

छोटे मैक्रोमोलेक्यूल्स की तुलना में अधिक गतिज लचीलापन होता है। जैसे-जैसे मेगावाट बढ़ता है, एक मैक्रोमोलेक्यूल द्वारा ग्रहण किए जा सकने वाले अनुरूपणों की संख्या बढ़ जाती है और श्रृंखलाओं का लचीलापन बढ़ जाता है।

स्थानिक ग्रिड घनत्व. मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच जितने अधिक रासायनिक बंधन होंगे, श्रृंखलाओं का लचीलापन उतना ही कम होगा, अर्थात। जैसे-जैसे स्थानिक ग्रिड का घनत्व बढ़ता है, लचीलापन कम होता जाता है। एक उदाहरण रिसोल श्रृंखला में क्रॉसलिंक की संख्या में वृद्धि के साथ श्रृंखला लचीलेपन में कमी है< резитол<резит.

प्रतिस्थापकों के आकार और संख्या का प्रभाव. ध्रुवीय और बड़े प्रतिस्थापनों की संख्या में वृद्धि से मैक्रोमोलेक्यूल इकाइयों की गतिशीलता कम हो जाती है और गतिज लचीलापन कम हो जाता है। एक उदाहरण श्रृंखला में भारी फिनाइल प्रतिस्थापन की सामग्री में वृद्धि के साथ ब्यूटाडीन और स्टाइरीन के कॉपोलिमर के मैक्रोमोलेक्यूल्स के लचीलेपन में कमी है।

यदि पॉलिमर बैकबोन में एक कार्बन परमाणु पर दो प्रतिस्थापन होते हैं (उदाहरण के लिए, पीएमएमए इकाइयों में OCH3 और CH3), तो मैक्रोमोलेक्यूल गतिज रूप से कठोर हो जाता है।

तापमान। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, मैक्रोमोलेक्यूल की गतिज ऊर्जा बढ़ती है। जब तक गतिज ऊर्जा मान U0 से कम है, तब तक श्रृंखलाएं मरोड़ वाले कंपन से गुजरती हैं। जब मैक्रोमोलेक्यूल की गतिज ऊर्जा मान U0 के बराबर या उससे अधिक हो जाती है, तो लिंक घूमने लगते हैं। बढ़ते तापमान के साथ, U0 का मान थोड़ा बदलता है, लेकिन कड़ियों के घूमने की गति बढ़ जाती है और गतिज लचीलापन बढ़ जाता है।

प्रश्नों पर नियंत्रण रखें

1 पॉलिमर, अवधारणाओं, परिभाषाओं के बारे में सामान्य जानकारी।

2 जैविक, गैर-जैविक को परिभाषित करें और उदाहरण दें

कार्बनिक और ऑर्गेनोलेमेंट पॉलिमर।

2 होमोचेन पॉलिमर का वर्गीकरण, उदाहरण।

3 हेटरोचेन पॉलिमर का वर्गीकरण, उदाहरण।

4 मैक्रोमोलेक्यूल्स का थर्मोडायनामिक और गतिज लचीलापन। कौन से कारक मैक्रोमोलेक्यूल्स के लचीलेपन को प्रभावित करते हैं?

5 मैक्रोमोलेक्यूल्स का विन्यास क्या है और मैक्रोमोलेक्यूल्स के कॉन्फ़िगरेशन के संभावित प्रकार क्या हैं? उदाहरण।

6 मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना क्या है और मैक्रोमोलेक्यूल्स की किस प्रकार की संरचना संभव है? उदाहरण।

7 कौन से पैरामीटर आणविक भार की विशेषता बताते हैं,पॉलिमर का आणविक भार वितरण और बहुविक्षेपण?

8 ओलिगोमर्स की आणविक विशेषताएँ।

9 पॉलिमर का विखंडन और आणविक वक्रों का निर्माणगोलाकार द्रव्यमान वितरण.

मुख्य श्रृंखला और समग्र रूप से मैक्रोमोलेक्यूल की रासायनिक संरचना के अनुसार पॉलिमर का वर्गीकरण। पॉलिमर में अंतरआणविक अंतःक्रिया। सामंजस्य ऊर्जा घनत्व और घुलनशीलता पैरामीटर की अवधारणा।

मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचनाइसमें उनकी रासायनिक संरचना और लंबाई, लंबाई और आणविक भार का वितरण, इकाइयों का आकार और स्थानिक व्यवस्था शामिल है। मुख्य श्रृंखला की रासायनिक संरचना के आधार पर, उन्हें प्रतिष्ठित किया जाता है होमोचेन (कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला के साथ - कार्बन श्रृंखला ) और हेटरोचेन पॉलिमर, और समग्र रूप से मैक्रोमोलेक्यूल्स की रासायनिक संरचना के संदर्भ में - पॉलिमर:

· जैविक - श्रृंखला में कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर परमाणु होते हैं;

· ऑर्गेनोएलिमेंट - श्रृंखला में सिलिकॉन, फॉस्फोरस और अन्य परमाणु होते हैं जिनसे कार्बन परमाणु या समूह जुड़े होते हैं, या इसके विपरीत;

· अकार्बनिक - साइड ग्रुप के बिना एकाधिक (डबल या ट्रिपल) बॉन्ड वाले पूरी तरह से कोई कार्बन परमाणु या कार्बन श्रृंखला परमाणु नहीं हैं।

अत्यन्त साधारण जैविक कार्बन श्रृंखला पॉलिमर, जिसमें उनके विभिन्न डेरिवेटिव (हैलोजन युक्त, ईथर, अल्कोहल, एसिड इत्यादि) शामिल हैं, जिसका नाम उपसर्ग "पॉली" के साथ मोनोमर के नाम से बनता है। संतृप्त स्निग्ध कार्बन-श्रृंखला पॉलिमर में पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन, पॉलीट्राइफ्लुओरोक्लोरोएथिलीन, पॉलीविनाइल अल्कोहल, पॉलीविनाइल एसीटेट, पॉलीएक्रिलामाइड, पॉलीएक्रिलोनिट्राइल, पॉलीमिथाइल मेथैक्रिलेट और अन्य शामिल हैं। असंतृप्त पॉलीब्यूटाडीन, पॉलीआइसोप्रीन और पॉलीक्लोरोप्रीन हैं, वसायुक्त सुगंधित पॉलिमर का एक उदाहरण पॉलीइथिलीनफेनिलीन है, और सुगंधित पॉलिमर पॉलीफेनिलीन हैं। संख्या अकार्बनिक होमोचेन पॉलिमर सीमित हैं - कार्बन-श्रृंखला कार्बिन (~C≡C-C≡C~) और क्यूम्यलीन (=C=C=C=), साथ ही पॉलीसल्फर (~S-S-S~), पॉलीसिलेन (~SiH 2 -सिह 2 ~), पॉलीगर्मन (~GeH 2 -जीईएच 2 ~), आदि। अधिक सामान्य ऑर्गेनोएलिमेंट होमोचेन कार्बनिक श्रृंखलाओं (कार्बोचेन) से ऑर्गेनोलेमेंट साइड समूहों के साथ या कार्बनिक रेडिकल्स के साथ अकार्बनिक श्रृंखलाओं से बने पॉलिमर: पॉलीविनाइलैल्किलसिलेन, पॉलीऑर्गनोसिलेन, बोरॉन युक्त पॉलिमर। जैविक हेटरोचेन मुख्य श्रृंखला में कार्यात्मक समूहों की प्रकृति के आधार पर पॉलिमर को वर्गों में विभाजित किया जाता है। वे कार्यात्मक समूहों के बीच हाइड्रोकार्बन समूहों की संरचना के आधार पर स्निग्ध या सुगंधित हो सकते हैं (तालिका 1.1)।

तालिका 1.1.

विभिन्न वर्गों के हेटेरोचेन पॉलिमर:

कार्यात्मक समूह	पॉलीमर
कक्षा का नाम	प्रतिनिधियों
ऑक्सीजन युक्त
सरल ईथर	पॉलिथर	पॉलीमेथिलीन ऑक्साइड (~CH2 -O~)
		पॉलीथीन ऑक्साइड (~CH 2 -CH 2 -O~)
एस्टर	पॉलियेस्टर	पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट ([-CH 2 -CH 2 -O-OC-Ar-CO-O-] n)
		पॉलीएरिलेट्स ([-OC-R-COO-R`-O-] n)
		पॉलीकार्बोनेट ([-O-Ar-CH 2 -Ar-O-CO-O-Ar-CH 2 -Ar-] n)
नाइट्रोजन युक्त
एसीटल	एसिटल्स	सेलूलोज़ (सी 6 एच 1 0 ओ 5) एन
एमाइड	पॉलियामाइड्स (-СО-NН-)	पॉलीहेक्सामेथिलीन एडिपामाइड
इमीडे	पॉलीइमाइड्स	पॉलीपाइरोमेलिटिमाइड
यूरिया	polyurea	पॉलीनोमेथिलीन यूरिया
urethane	पॉलीयुरेथेन्स (-HN-CO-O)	~(CH 2) 4 -O-CO-NH-(CH 2) 2 ~
सल्फर युक्त
थिओस्टर	पॉलीसल्फाइड्स	पॉलीथीन सल्फाइड (~CH2 -CH2 -S~)
सल्फोनिक	पॉलीसल्फ़ोन	पाली एन,एन`-ऑक्सीडिफेनिलसल्फोन

अकार्बनिक हेटरोचेनपॉलिमर पॉलीबोराज़ोल, पॉलीसिलिक एसिड, पॉलीफॉस्फोनिट्राइल क्लोराइड हैं। ऑर्गेनोएलिमेंट हेटरोचेन पॉलिमर में कार्बनिक पक्ष समूहों के साथ अकार्बनिक श्रृंखलाओं से सबसे लोकप्रिय यौगिकों का एक बड़ा समूह शामिल है। इनमें सिलिकॉन युक्त पॉलिमर शामिल हैं, जिनकी श्रृंखलाओं में बारी-बारी से सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणु होते हैं ( पॉलीऑर्गनोसिलोक्सेन ) या नाइट्रोजन ( पॉलीऑर्गनोसिलज़ेन ). मुख्य श्रृंखला में तीसरे हेटेरोएटम वाले पॉलिमर - एक धातु - कहलाते हैं पॉलीमेटलऑर्गनोसिलोक्सेन (पॉलीएल्यूमिनियम ऑर्गेनोसिलोक्सेन, पॉलीबोरोन ऑर्गेनोसिलोक्सेन और पॉलीटिटेनियम ऑर्गेनोसिलोक्सेन)। कार्बन, सिलिकॉन, ऑक्सीजन परमाणुओं (पॉलीकार्बोसिलोक्सेन, पॉलीकार्बोसिलेन, पॉलीकार्बोरेन) की ऑर्गेनो-अकार्बनिक श्रृंखला वाले पॉलिमर भी हैं, जिनमें स्निग्ध या सुगंधित इकाइयाँ हो सकती हैं। विचारित पॉलिमर की कड़ियों में सभी परमाणु जुड़े हुए हैं रासायनिक सहसंयोजक बंधन . वे भी हैं समन्वय (चेलेट, इंट्राकॉम्प्लेक्स) हेटरोचेन पॉलिमर जिसमें इकाइयां धातु आयन बनाने के साथ दाता-स्वीकर्ता संपर्क से जुड़ी होती हैं समन्वय लिंक (साइड वैलेंस) और आयोनिक बंध (प्रिंसिपल वैलेंस)। 0.1-0.2 की लंबाई के साथ रासायनिक और धातु बंधन एनएमभौतिक बंधों के ऊर्जा मूल्य से भी काफी अधिक है हाइड्रोजन बंध (लंबाई 0.24-0.32 एनएम), जो भौतिक और रासायनिक बंधनों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखता है। बांड की ध्रुवीयता इकाइयों की रासायनिक संरचना और संरचना पर भी निर्भर करती है, जिसे द्विध्रुवीय क्षण μ के मान से निर्धारित किया जाता है। हे, आवेश के उत्पाद और आवेशों के बीच की दूरी के बराबर (तालिका 1.3), साथ ही बहुलक में अंतर-आणविक संपर्क का स्तर। आबंधों की ध्रुवीयता के आधार पर, बहुलक हो सकता है ध्रुवीय और गैर ध्रुवीय . सभी कार्बनिक कार्बन-श्रृंखला स्निग्ध (गैर-ध्रुवीय) पॉलिमर का द्विध्रुव क्षण शून्य के करीब है। मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना के आधार पर, उनके बीच फैलाव, अभिविन्यास और आगमनात्मक बंधन दिखाई दे सकते हैं। फैलानेवाला जब इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर घूमते हैं तो बंधन परमाणुओं में तात्कालिक द्विध्रुवों की उपस्थिति के कारण होते हैं। ध्रुवीय मैक्रोमोलेक्यूल्स की विशेषता है अभिविन्यास (द्विध्रुव-द्विध्रुव) कनेक्शन। ध्रुवीय मैक्रोमोलेक्यूल्स के द्विध्रुव के क्षेत्र में, गैर-ध्रुवीय मैक्रोमोलेक्यूल्स को भी ध्रुवीकृत किया जा सकता है। स्थायी एवं प्रेरित द्विध्रुवों के बीच, प्रेरण संचार.

अंतरआण्विक अंतःक्रियाकम आणविक भार वाले तरल पदार्थों में घुलने की बहुलक की क्षमता, कम तापमान पर व्यवहार, लोचदार और अन्य गुणों को निर्धारित करता है। इसका स्तर मापा जाता है घुलनशीलता पैरामीटर - एक मिश्रित इकाई में परमाणुओं के अलग-अलग समूहों के आकर्षण स्थिरांक और इकाई के आणविक भार के योग द्वारा बहुलक घनत्व के उत्पाद का अनुपात। इसके लिए वे इसका इस्तेमाल भी करते हैं सामंजस्य ऊर्जा घनत्व (केजे/मोल), जो अनंत रूप से बड़ी दूरी पर एक दूसरे से परस्पर क्रिया करने वाले मैक्रोमोलेक्यूल्स या परमाणुओं के समूहों को हटाने के कार्य के बराबर है। कांच संक्रमण तापमान पर टी एस अंतरआण्विक संपर्क की ऊर्जा थर्मल गति की ऊर्जा से अधिक हो जाती है, और बहुलक में चला जाता है ठोस कांचयुक्त अवस्था . पॉलिमर के साथ टीसाथकमरे के ऊपर के तापमान को कहा जाता है प्लास्टिक , और कमरे के तापमान से नीचे और घुलनशीलता पैरामीटर 14-19 है ( एम . जे/एम 3 ) 1/2 – इलास्टोमर (रबर)।

पॉलिमर का आणविक भार और उसके निर्धारण की विधियाँ। आणविक द्रव्यमान वितरण और मैक्रोमोलेक्यूल्स का आकार। घटक इकाइयों की संख्या और व्यवस्था के क्रम के अनुसार पॉलिमर का वर्गीकरण।

मॉलिक्यूलर मास्स(एमएम) पॉलिमर की संरचना की एक महत्वपूर्ण विशेषता है, जो यांत्रिक गुणों के स्तर को निर्धारित करती है और एक निश्चित समूह से संबंधित है: ऑलिगोमर्स (थर्मोसेट) - 10 3 -10 4, क्रिस्टलीय थर्मोप्लास्टिक्स - 10 4 -5 . 10 4, अनाकार थर्मोप्लास्टिक्स - 5 . 10 4 -2 . 10 5, रबर - 10 5 -10 6। पॉलिमर का एमएम जितना कम होगा, उनके पिघलने की चिपचिपाहट उतनी ही कम होगी और उन्हें बनाना उतना ही आसान होगा। यांत्रिक गुण सख्त होने (ऑलिगोमर्स) और क्रिस्टलीयता (पॉलियामाइड्स, पॉलिएस्टर) या कांच जैसी अवस्था में संक्रमण की डिग्री से अधिक निर्धारित होते हैं। उच्चतम एमएम वे रबर हैं जिन्हें ढालना मुश्किल होता है, लेकिन उनसे बने उत्पादों में उच्च लोच होती है। चूँकि एक बड़े MW के परिणामस्वरूप पोलीमराइजेशन की समान डिग्री नहीं होती है, मैक्रोमोलेक्यूल्स आकार में भिन्न होते हैं। बहुविक्षेपण (बहुआण्विकता) पॉलिमर के भौतिक रसायन विज्ञान और प्रकार में बुनियादी अवधारणाओं में से एक है आणविक भार वितरण (एमडब्ल्यूडी) एक महत्वपूर्ण संकेतक है जो एमएम से कम नहीं पॉलिमर के भौतिक और यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है।

चूँकि एमएम एक औसत सांख्यिकीय मान है, इसे निर्धारित करने की विभिन्न विधियाँ अलग-अलग मान देती हैं। साथ विरल संख्या विधियाँ तनु बहुलक समाधानों में मैक्रोमोलेक्यूल्स की संख्या निर्धारित करने पर आधारित हैं, उदाहरण के लिए, उनके आसमाटिक दबाव को मापकर, और औसत द्रव्यमान - मैक्रोमोलेक्यूल्स के द्रव्यमान का निर्धारण करने पर, उदाहरण के लिए, प्रकाश प्रकीर्णन को मापकर। औसत संख्या एमएम ( एम एन ) एक बहुलक नमूने के द्रव्यमान को उसमें मौजूद मैक्रोमोलेक्यूल्स की संख्या से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है, और बड़े पैमाने पर औसत एमएम: एम डब्ल्यू =एम 1 डब्ल्यू 1 +एम 2 डब्ल्यू 2 +…+एम आई डब्ल्यू आई , कहाँ डब्ल्यू 1 , डब्ल्यू 2 , डब्ल्यू मैं - भिन्नों का द्रव्यमान अंश; एम 1 , एम 2 , एम मैं - द्रव्यमान-औसत एमएम अंश। औसत चिपचिपाहट एमएम, जो द्रव्यमान औसत एमएम के करीब पहुंचता है, तनु समाधानों की चिपचिपाहट से निर्धारित होता है। पॉलिमर कहा जाता है मोनोडिस्पर्स , यदि इसमें एक अंश होता है जिसमें मैक्रोमोलेक्यूल आकार एक दूसरे के बहुत करीब होते हैं, और इसके लिए अनुपात होता है मेगावाट/एम एन =1.02-1.05. अन्य मामलों में, द्रव्यमान औसत एमएम संख्या औसत एमएम से अधिक है, और उनका अनुपात ( मेगावाट/एम एन =2.0-5.0) बहुलक की बहुविक्षेपणता का माप है। अधिक मेगावाट/एम एन , एमएमआर जितना व्यापक होगा। पॉलिमर MWD वक्र पर, मान एम एन अधिकतम के लिए हिसाब, यानी उस अंश में जिसका पॉलिमर संरचना में हिस्सा सबसे बड़ा है, और मेगावाट x-अक्ष के अनुदिश दाईं ओर स्थानांतरित हो गया।

पॉलिमर मैक्रोमोलेक्यूल्स का बड़ा आकार उनकी संरचना की एक और विशेषता निर्धारित करता है। वे हो सकते है रेखीय या शाखायुक्त (मुख्य श्रृंखला या तारे के आकार की पार्श्व शाखाओं के साथ)। निकट एमएम मानों पर वे बन जाते हैं आइसोमरों . रैखिक और शाखित मैक्रोमोलेक्यूल्स से युक्त पॉलिमर के गुण बहुत भिन्न होते हैं। शाखाओं में - मैक्रोमोलेक्युलस की संरचना का एक अवांछनीय संकेतक, उनकी नियमितता को कम करता है और बहुलक के क्रिस्टलीकरण को जटिल बनाता है। रासायनिक बंधों द्वारा मैक्रोमोलेक्यूल्स के जुड़ने से निर्माण होता है जाल संरचनाएँ , पॉलिमर के गुणों को और अधिक बदल रहा है। मैक्रोमोलेक्यूल्स (चित्र 1.1) की संरचना में ऐसे अंतर के अनुसार, पॉलिमर कहा जाता है रेखीय , शाखायुक्त और जाल (सिला ).

बाद के मामले में, "मैक्रोमोलेक्यूल" की अवधारणा अपना अर्थ खो देती है, क्योंकि संपूर्ण क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर नमूना एक विशाल अणु बन जाता है। इसलिए, क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर में, मैक्रोमोलेक्यूल्स को जोड़ने वाले रासायनिक बांड (नेटवर्क नोड्स) के बीच एक श्रृंखला खंड के एमएम का औसत मूल्य निर्धारित किया जाता है।

सहपॉलिमरोंमुख्य श्रृंखला में दो या दो से अधिक विभिन्न मोनोमर्स की इकाइयाँ होती हैं (उदाहरण के लिए, स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर) और इसकी तुलना में अधिक जटिल संरचना होती है होमोपोलिमर , एक मोनोमर की इकाइयों से मिलकर। मैक्रोमोलेक्यूल में मोनोमर इकाइयों के यादृच्छिक संयोजन वाले कोपोलिमर को कहा जाता है सांख्यिकीय , उनके सही विकल्प के साथ - अदल-बदल कर , और एक मोनोमर की इकाइयों के बड़े पैमाने पर अनुभागों (ब्लॉक) के साथ - कॉपोलीमर को ब्लॉक करें . यदि किसी एक मोनोमर्स के ब्लॉक बड़े पार्श्व शाखाओं के रूप में दूसरे मोनोमर की इकाइयों से बने मैक्रोमोलेक्यूल की मुख्य श्रृंखला से जुड़े होते हैं, तो कोपोलिमर कहा जाता है टीका . एक कॉपोलीमर की संरचना की विशेषता रासायनिक संरचना और ब्लॉक या ग्राफ्ट श्रृंखला की लंबाई और मैक्रोमोलेक्यूल में ब्लॉक या ग्राफ्ट की संख्या होती है। समान या भिन्न मोनोमर्स की इकाइयों को जोड़ा जा सकता है नियमित रूप से (एक का अंत - दूसरे की शुरुआत) या अनियमित (एक का अंत दूसरे का अंत है, दूसरे की शुरुआत तीसरी कड़ी की शुरुआत है, आदि), और पार्श्व समूहों में प्रतिस्थापनों में नियमित या अनियमित स्थानिक व्यवस्था हो सकती है। एक मैक्रोमोलेक्यूल की संरचना उसके विन्यास और संरचना से भी निर्धारित होती है।

मैक्रोमोलेक्युलस और स्टीरियोइसोमर्स का विन्यास। मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना और लचीलापन। लचीले और कठोर श्रृंखला वाले पॉलिमर और उनके मैक्रोमोलेक्यूल्स का आकार।

मैक्रोमोलेक्यूल विन्यास- यह इसके परमाणुओं की एक निश्चित स्थानिक व्यवस्था है, जो तापीय गति के दौरान नहीं बदलती है, जिसके परिणामस्वरूप इसके विभिन्न प्रकार स्थिर आइसोमर्स होते हैं। सीआईएस आइसोमर्स प्रत्येक दोहराई जाने वाली इकाई में दोहरे बंधन के विभिन्न पक्षों पर विभिन्न प्रतिस्थापनों के स्थान की विशेषता, और ट्रांस आइसोमर्स - दोहरे बंधन के एक तरफ विभिन्न प्रतिस्थापनों की उपस्थिति। ऐसे आइसोमर्स का एक उदाहरण एनए और गुट्टा-पर्चा हैं - रासायनिक संरचना में समान प्राकृतिक पॉलीसोप्रीन। गुट्टा-पर्चा एक क्रिस्टलीय संरचना वाला प्लास्टिक है जो 50-70 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है, और एनके +100 से तापमान रेंज में एक इलास्टोमेर है हेसे -72 तक हेसी, चूंकि उनके मैक्रोमोलेक्यूल्स अलग-अलग हैं पहचान की अवधि . में सिस-पॉलीसोप्रीन (एनसी) मिथाइल समूह एक दिशा में उन्मुख एक घटक इकाई के माध्यम से होते हैं, जो 0.82 के बराबर है एनएम, और उसके में ट्रांस-आइसोमर (गुट्टा-पर्चा) - 0.48 के बाद एनएम:

सीआईएस- 1,4-पॉलीआइसोप्रीन (एनसी)

ट्रांस-1.4-पॉलीसोप्रीन

मैक्रोमोलेक्यूल्स से ऑप्टिकल पॉलिमर एक असममित कार्बन परमाणु के साथ, प्राप्त करने के लिए विशेष संश्लेषण विधियों का उपयोग किया जाता है स्टीरियोरेगुलर आइसोमर्स - आइसोटैक्टिक (प्रतिस्थापक मैक्रोमोलेक्यूल तल के एक तरफ हैं) और सिंडियोटैक्टिक (प्रतिनिधि विपरीत दिशा में हैं):

वे गुणों में भिन्न हैं क्रियात्मक प्रतिस्थापकों की अनियमित व्यवस्था वाले पॉलिमर। प्रतिस्थापकों का पारस्परिक प्रतिकर्षण अंतरिक्ष में एक दूसरे के सापेक्ष उनके विस्थापन की ओर ले जाता है, और इसलिए समरूपता का तल एक सर्पिल के रूप में झुकता है। सर्पिलों की संरचना यह जैविक रूप से सक्रिय पॉलिमर (उदाहरण के लिए, डीएनए का डबल हेलिक्स) की भी विशेषता है। स्टीरियोइसोमर्स के मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना उनके संश्लेषण के तरीकों के बारे में जानकारी का वाहक है, और प्रोटीन में, डीएनए के डबल हेलिकॉप्टर उनकी जैविक आनुवंशिकता के बारे में भारी जानकारी रखते हैं।

मैक्रोमोलेक्यूल संरचना- यह परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों की स्थानिक व्यवस्था है, जो उनके बीच के रासायनिक बंधनों को नष्ट किए बिना तापीय गति के प्रभाव में बदल सकती है। मैक्रोमोलेक्यूल की बड़ी लंबाई, निश्चित रासायनिक बंधों के आसपास इसके भागों के घूमने की संभावना के साथ, निर्धारित करती है घूर्णी समावयवता , विभिन्न अनुरूपताओं की उपस्थिति में व्यक्त किया गया। हाइड्रोजन परमाणु एक दूसरे के जितने करीब होंगे ( सिस-स्थिति), उनका प्रतिकर्षण जितना अधिक होगा और, तदनुसार, मैक्रोमोलेक्यूल की संभावित ऊर्जा। क्लोरीन परमाणु जैसे ध्रुवीय प्रतिस्थापनों द्वारा परस्पर क्रिया को बढ़ाया जाता है। में ट्रांस-आइसोमर्स, मैक्रोमोलेक्यूल की संभावित ऊर्जा कम है, परमाणुओं की व्यवस्था की तुलना में अधिक अनुकूल है सिस-आइसोमर्स। ऊर्जा घूर्णन बाधा मैक्रोमोलेक्यूल के भाग जो इसे बनाते हैं संकोची , दोलनों की एक श्रृंखला से मिलकर, काबू पाने में मदद मिलती है तापीय ऊर्जा में उतार-चढ़ाव . सरल कनेक्शन के आसपास दोलनों और आंदोलनों का सेट होता है वक्रता के लिए अंतरिक्ष में मैक्रोमोलेक्यूल्स, जो अलग-अलग दिशाओं में जा सकते हैं और समय के साथ बदल सकते हैं। दूसरे शब्दों में, मैक्रोमोलेक्यूल के पास है FLEXIBILITY - थर्मल आंदोलन या बाहरी ताकतों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप इसकी संरचना को बदलने की क्षमता। बड़ी संख्या में परमाणुओं के साथ, श्रृंखला न केवल झुक सकती है, बल्कि मुड़ भी सकती है घबराना बहुत ढ़ीला मैक्रोमोलेक्युलर कॉइल , जिसके आकार की विशेषता बताई जा सकती है मूल का मतलब इसके सिरों के बीच वर्ग दूरी है और इसमें घटक कड़ियों की संख्या जानकर, गणितीय रूप से गणना करें। मैक्रोमोलेक्यूल्स की श्रृंखला संरचना के कारण, एक परमाणु या समूह की गति दूसरों की गति को जन्म देगी, जिसके परिणामस्वरूप एक कैटरपिलर या कृमि की गति के समान गति होगी, जिसे कहा जाता है प्रत्यावर्तनात्मक (चित्र 1.2)। श्रृंखला का वह खंड जो गति की प्राथमिक क्रिया में समग्र रूप से गति करता है, कहलाता है श्रृंखला खंड . थर्मोडायनामिक लचीलापन थर्मल गति के प्रभाव के तहत अपनी संरचना को बदलने के लिए एक श्रृंखला की क्षमता को दर्शाता है और इसका मूल्यांकन कठोरता पैरामीटर, थर्मोडायनामिक खंड की लंबाई, या फ्लोरी लचीलेपन पैरामीटर द्वारा किया जा सकता है। ये संकेतक जितने कम होंगे, मैक्रोमोलेक्यूल के एक संरचना से दूसरे में संक्रमण की संभावना उतनी ही अधिक होगी (तालिका 1.4)। कठोरता पैरामीटर पतला बहुलक समाधानों में वास्तविक और स्वतंत्र रूप से जुड़ी श्रृंखलाओं के सिरों के बीच मूल-माध्य-वर्ग दूरी के अनुपात से अनुमान लगाया जाता है। थर्मोडायनामिक खंड ए की लंबाई (कुह्न खंड) लिंक के एक अनुक्रम की विशेषता बताता है जिसमें प्रत्येक लिंक दूसरों से स्वतंत्र रूप से व्यवहार करता है, और श्रृंखला के सिरों के बीच मूल-माध्य-वर्ग दूरी से भी संबंधित है। यह अत्यंत कठोर श्रृंखलाओं के लिए मैक्रोमोलेक्यूल की हाइड्रोडायनामिक लंबाई और अत्यंत लचीली श्रृंखलाओं के लिए दोहराई जाने वाली इकाई की लंबाई के बराबर है। डायन श्रृंखला के पॉलिमर और मुख्य श्रृंखला में ~Si-O~ या ~C-O~ बांड के साथ विनाइल श्रृंखला के पॉलिमर की तुलना में अधिक लचीलेपन की विशेषता होती है, क्योंकि CH के बीच विनिमय अंतःक्रिया में कमी के कारण 2 -समूहों में रोटरी आइसोमर्स की ऊर्जा 100 गुना कम होती है। प्रतिस्थापकों की प्रकृति का मैक्रोमोलेक्यूल्स के लचीलेपन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। फ्लोरी लचीलापन पैरामीटर एफ हेमैक्रोमोलेक्यूल में लचीले बांड की सामग्री को दर्शाता है और लचीलेपन मानदंड के रूप में कार्य करता है जिसके द्वारा पॉलिमर को विभाजित किया जाता है लचीली श्रृंखला (एफ हे>0,63; ए<10एनएम) और कठोर श्रृंखला (एफ हे<0,63; ए>35एनएम). उत्तरार्द्ध एक मैक्रोमोलेक्युलर कॉइल की संरचना में नहीं हैं और मैक्रोमोलेक्यूल्स का एक लम्बा आकार है - एक लोचदार स्ट्रिंग (पॉलीकाइल आइसोसाइनेट, ए =100), क्रैंकशाफ्ट (पॉली- पी-बेंजामाइड, ए =210) या सर्पिल (बायोपॉलिमर, ए =240).गतिज लचीलापन मैक्रोमोलेक्यूल एक बल क्षेत्र में एक संरचना से दूसरे में इसके संक्रमण की दर को दर्शाता है और मूल्य द्वारा निर्धारित किया जाता है गतिज खंड , अर्थात। मैक्रोमोलेक्यूल का वह भाग जो समग्र रूप से बाहरी प्रभावों पर प्रतिक्रिया करता है। थर्मोडायनामिक खंड के विपरीत, यह तापमान और बाहरी प्रभाव की गति से निर्धारित होता है। बढ़ते तापमान के साथ, मैक्रोमोलेक्यूल की गतिज ऊर्जा और लचीलापन बढ़ता है और गतिज खंड का आकार घट जाता है। ऐसी परिस्थितियों में जहां बल की कार्रवाई का समय एक संरचना से दूसरे में संक्रमण के समय से अधिक होता है, गतिज लचीलापन अधिक होता है, और गतिज खंड परिमाण में थर्मोडायनामिक खंड के करीब पहुंचता है। तीव्र विरूपण के दौरान, गतिज खंड मैक्रोमोलेक्यूल की हाइड्रोडायनामिक लंबाई के करीब होता है, और यहां तक ​​कि थर्मोडायनामिक रूप से लचीली श्रृंखला भी कठोर की तरह व्यवहार करती है। एक पृथक मैक्रोमोलेक्यूल का गतिज लचीलापन अत्यधिक तनु समाधानों के विस्कोलेस्टिक गुणों से निर्धारित होता है, जिसके बाद उनके शून्य सांद्रता में एक्सट्रपलेशन होता है। मैक्रोमोलेक्यूल्स में एक लचीली-श्रृंखला अनाकार बहुलक होता है गेंद के आकार का पृथक रूप में और थोक में दोनों। इसके अलावा, पॉलिमर की संरचना "आणविक महसूस" की संरचना के समान नहीं है, जिसमें मैक्रोमोलेक्यूल्स अव्यवस्थित रूप से उलझे हुए हैं, जैसा कि पहले सोचा गया था। अनाकार पॉलिमर में क्रमबद्ध क्षेत्रों का विचार 1948 में अल्फ्रे द्वारा व्यक्त किया गया था।