Synthesis And Properties of Low- And High-Molecular Compounds pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Zaikov, Gennadii Efremovich (EDT)/ Savenkova, Irina V. (EDT)/ Gumargalieva, Klara (EDT)

出品人:

页数:349

译者:

出版时间:

价格:89

装帧:HRD

isbn号码:9781594547164

丛书系列:

图书标签:

• 化学合成
• 材料科学
• 高分子化学
• 低分子化合物
• 物理性质
• 化学性质
• 合成方法
• 结构表征
• 材料制备
• 有机化学

深入探索前沿材料科学：功能性聚合物的构筑与性能 本书概述 本书旨在为材料科学、化学工程以及相关领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一本全面而深入的专著，聚焦于高性能、功能性聚合物材料的合成方法学、结构-性能关系以及在先进技术领域中的应用。我们摒弃对基础有机化学或简单高分子合成的泛泛介绍，而是着重探讨那些需要精细分子设计和复杂反应控制的前沿课题。本书的基石在于理解如何通过精确调控聚合物的分子量分布、拓扑结构、链间相互作用以及功能基团的引入，来赋予材料特定的、可预测的宏观性能。 第一部分：精密聚合反应与分子量控制的艺术 本部分深入剖析了现代高分子合成中最为尖端的聚合技术，这些技术是实现对聚合物分子量、分散性以及链结构进行精确控制的关键。 第一章：活性/可控自由基聚合（CRP）的深度解析 本章详细考察了当前主流的CRP技术，包括可逆失活自由基聚合（RDRP）的四大支柱：原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）、氮氧自由基聚合（NMP）及其变体。 ATRP的机制与催化剂工程： 我们不仅讨论了基于铜（Cu）的催化体系，还深入分析了无金属或低毒性催化剂体系的最新进展，例如基于有机小分子或铁（Fe）的ATRP。重点剖析了催化剂失活/再活化平衡对聚合物分子量和终端基团活性的影响，尤其关注大分子量聚合物合成中的链转移和失活副反应的抑制策略。 RAFT聚合的链转移剂设计： 详细阐述了硫代羰基硫化合物（如二硫代酯、三硫代碳酸酯）的设计原则，如何通过调控Z基团和R基团的电子效应和空间位阻，优化链转移效率和可逆性。讨论了RAFT在水相聚合、高固含量体系以及复杂拓扑结构（如星形、刷形聚合物）合成中的应用与挑战。 聚合动力学建模： 提供了一套先进的动力学模型，用于预测和优化CRP反应过程，包括不同浓度下聚合速率的非线性变化、引发剂效率的精确评估，以及如何利用这些模型实现分子量和分散度（Đ）的精确“目标导向”控制。 第二章：配位聚合与开环聚合（ROP）的专精 本章聚焦于涉及金属催化剂和环状单体的精密合成，这对于构建主链含有特定杂原子的聚合物至关重要。 开环易位聚合（ROP）： 深入探讨了聚酯（如聚乳酸PLA、聚己内酯PCL）和聚碳酸酯的合成。重点比较了醇盐引发、有机催化（如有机小分子催化剂）和金属催化（如锡酸盐、稀土金属络合物）的优劣。着重分析了催化剂的结构对手性单体的立体控制聚合（如立构规整性控制）的影响。 功能化单体的聚合挑战： 讨论了将易水解或易失活的功能性基团（如环氧、内酯、氮杂环）引入到ROP体系中的策略，如何通过选择合适的配体和共催化剂来保障高转化率和低副反应率。 第二部分：聚合物拓扑结构与超分子组装 本部分将合成的重点从线性链扩展到复杂的空间结构，探讨如何利用这些结构带来的特殊性质。 第三章：复杂拓扑聚合物的构建 本章系统性地介绍了制备星形、刷形、梳形、枝形以及超支化聚合物的技术路线。 多臂星形聚合物的合成策略： 详细介绍了“核-第一次聚合”法和“多次分支”法（如使用多官能团引发剂或链转移剂）。讨论了不同臂长对聚合物流变学行为（如剪切稀化、粘弹性）的决定性影响。 聚合物刷的合成与表面功能化： 重点阐述了“表面引发聚合”（SIP）技术，包括从表面接枝的ATRP（SG-ATRP）和表面RAFT。探讨了如何通过调整接枝密度和链长，精确控制刷状聚合物的链伸展度、润湿性以及对外部刺激（如pH、离子强度）的响应速度。 第四章：自组装与超分子聚合物网络 本章关注聚合物链段如何通过非共价键（如氢键、π-π堆积、金属配位）实现有序的超分子结构。 嵌段共聚物的相分离行为： 深入分析了热力学理论（如Flory-Huggins理论的扩展）如何指导微相分离的形态（球体、圆柱体、层状结构）。重点探讨了通过调整$chi N$参数和体积比，实现纳米尺度的结构可控性。 超分子网络构建： 详细介绍了利用特定识别基团（如脲基、咪唑基、双吡啶-金属络合基团）构建动态共价键或氢键网络。探讨了这些动态网络如何赋予材料自修复、形状记忆和可回收性等“活体”性能，并量化了网络节点密度对材料粘弹性和屈服强度的影响。 第三部分：功能化与先进应用导向 本部分将合成的聚合物与特定的应用需求紧密结合，聚焦于高性能材料的定制化设计。 第五章：刺激响应性（智能）聚合物 本章专注于设计对外部环境变化能产生显著可逆响应的聚合物系统。 温度敏感性聚合物（PNIPAM及其衍生物）： 深入探讨了LCST（下临界溶解温度）的分子机制，包括氢键焓变和熵变。讨论了如何通过共聚或链端修饰来精确调控LCST，以适应生物体温或其他特定操作温度。 pH和光响应性聚合物： 考察了通过引入酸/碱敏感基团（如胺基、羧基）或光敏感键（如偶氮苯、二苯甲酮）来构建的智能胶束、水凝胶或药物递送载体。重点分析了响应速率、载药量和释放动力学的调控。 第六章：高性能薄膜、涂层与分离介质 本章探讨了如何利用精密合成的聚合物来解决高要求的工程问题。 高介电常数聚合物的合成： 讨论了引入高极化率基团（如氰基、硝基、含重原子单元）的策略，以及如何通过控制分子堆积密度，优化薄膜的介电性能和击穿强度，应用于柔性电子器件。 分子筛聚合物膜（PIMs）的制备与孔隙工程： 聚焦于构建具有极高自由体积和特定孔径分布的聚合物。详细描述了如何通过选择具有“扭曲骨架”的单体（如螺环结构），在聚合过程中抑制链段的有效堆积，从而实现气体分离（如$ ext{CO}_2$捕获）的高效性与选择性。 结论 本书力求提供一个从分子设计到宏观性能评估的完整框架，强调的是“控制”——对分子量、拓扑结构、链间相互作用以及功能基团的精确控制。所涵盖的材料和方法代表了当前高分子科学中最具创新性和实用价值的前沿领域，为读者在开发下一代功能性材料的道路上提供坚实的理论基础和实验指导。

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