تهیه پلی استرها

تهیه پلی‌استرها (پلیمری شدن تراکمی) پلی‌استرها دسته‌ای از درشت‌مولکول‌های مصنوعی (یا طبیعی) هستند که در زنجیره اصلی خود دارای تعداد زیادی گروه عاملی استری می‌باشند. 1. پلیمری شدن تراکمی چیست؟ برخلاف پلیمرهای افزایشی (مثل پلی‌اتن) که مونومرها فقط به هم متصل می‌شوند، در پلیمری شدن تراکمی، اتصال مونومرها با حذف یک مولکول کوچک (اغلب آب، آمونیاک یا هیدروژن کلرید) همراه است. 2. مونومرهای لازم برای تهیه پلی‌استر برای این که زنجیره پلیمری بتواند از دو طرف رشد کند، به مونومرهایی نیاز داریم که دوعاملی باشند: 1. دی‌اسید (Diacid): کربوکسیلیک اسیدی که دو گروه \( -COOH \) دارد. 2. دی‌اُل (Diol): الکلی که دو گروه \( -OH \) دارد. \[ nHOOC - R - COOH + nHO - R' - OH → -[OC - R - CO - O - R' - O]_n - + 2n - 1H_2O \]

آبکافت (هیدرولیز) پلی‌استرها
آبکافت (هیدرولیز) دقیقاً واکنش وارونه‌ی استری‌شدن است. در این واکنش، پیوند استری با جذب مولکول آب شکسته شده و پلیمر به مونومرهای سازنده‌ی خود (الکل و اسید) تجزیه می‌شود. مانند استرها عمل می‌کنیم ابتدا پیوند C یگانه O را در عامل استری واحد تکرار شونده شناسایی می‌کنیم سپس آن را می‌شکنیم و به O تنها یک H و به گروه کربونیل (C=O) یک OH اضافه می‌کنیم همین کار را در ابتدا و انتهای واحد تکرار شونده انجام می‌دهیم:
• معادله کلی آبکافت یک استر:
\(2H_2O + واحد تکرار شونده پلی استر\xrightarrow{\text{اسید یا باز}} \text{دی الکل+دی کربوکسیلیک اسید}\)

نکات طلایی برای کنکور
۱. محاسبه جرم مولی: جرم مولی واحد تکرارشونده در یک پلی‌استر برابر است با مجموع جرم مولی دی‌اسید و دی‌ال منهای جرم مولی دو مولکول آب (چون از هر دو طرف پیوند برقرار می‌شود، به ازای تشکیل هر واحد در وسط زنجیره، دو مولکول آب خارج می‌شود؛ اما در فرمول کلی پلیمریزاسیون \(2n - 1\) مولکول آب آزاد می‌شود).
۲. تعداد مولکول‌های آب: در تولید یک زنجیره پلی‌استر از ترکیب n مولکول دی‌اسید و n مولکول دی‌ال، تعداد \(2n - 1\) مولکول آب آزاد می‌شود.
۳. موقعیت برش در آبکافت: برای رسم مونومرها از روی ساختار پلی‌استر در سوالات تستی، باید پیوند بین کربن گروه کربونیل \(C = O\) و اکسیژن یگانه \(-O-\) را بشکنید؛ به کربنِ کربونیل گروه OH و به اکسیژن گروه H اضافه کنید.