环氧乙烷开环聚合反应过程

1、环氧乙烷开环聚合反应过程摘要：改革开放之后，我国现代化经济发展迅速，化学领域方面得到了很大的 发展。对化学物质结构和应用的分析也越来越多，成立了越来越多的化学工厂和 化学研究中心。国家对于化学领域的发展也提供了很大的支持，投入了大量的资 金和技术人员，使对物质的物理反应或化学反应有了更多的了解，根据物质的性 质和反应特点，研究和分析物质的各种反应和核外电子的变化，以全面分析和研 究发生化学反应物质的各项变化。本文主要介绍了环氧乙烷开环聚合反应的过程 分析和条件分析。关键词：环氧乙烷；聚合反应；分子结构刖言化学领域日益显出它的重要性。可以说化学物质的研究是我国化学发展最基 础和最重要的一部分，对

2、化学反应和物质的分析研究可以显示一个国家的化工水 平，还可以作为我国化工建设的重要组成部分。本文通过对环氧乙烷开环聚合反 应过程，来分析环氧乙烷分子结构和核外电子的变化。环氧乙烷开环聚合反应过程分析1.1环氧乙烷分子结构分析环氧乙烷是一种有机化合物，化学式为C2H4O,是一种有毒的致癌物质，在 过去一直被用来灭菌剂的生产。环氧乙烷从化学结构来看，是最小的环醚，醚键 是一种特征性碱性强键，化学性质相对活泼，是一种易燃易爆的气体，且有较高 的蒸汽压。这也给环氧乙烷的运输到来了困难。环氧乙烷是环式结构，在与其他 物质发生化学反映时，常常需要开环，开环后结构变为链式，化学式为-CH2-CH2- O-，

3、化学性质相对活泼，进而和其他物质发生加成反应或聚合反应。由于环氧乙 烷的物理性质和特殊的化学结构，环氧乙烷可以与水任意比例混溶，极易溶于醇 和醚。环氧乙烷的分子结构较特殊，除了一些有机化学反应，还可以发生氧化还 原反应。化学结构注定了物质的物理性质和化学性质，如果要对环氧乙烷开环聚 合反应过程分析，首要就是对环氧乙烷的分子结构进行分析和研究。1.2环氧乙烷空间轨道分析每一个化学物质都有分子式和特定的空间轨道，由相同分子式构成的有机物 可以有很多，但是空间轨道相同的只有物质本身。空间轨道电子的数量和排列方 式决定物质的化学性质。对环氧乙烷的空间轨道分析可知，环氧乙烷空间轨道内 电子的运行轨道距离

4、原子核较远，电子的运动相对来说比较活跃，较活泼，容易 发生氧化还原反应。根据环氧乙烷分子结构分析，-CH2-CH2-O-，碳原子核外电子 数为12,最外层电子数是4,氧原子核外电子数是16,最外层电子数是6,氢原 子核外电子数是1，最外层电子数是1，且环氧乙烷之间形成的键是共价键，不 是离子键，共价键是两个原子各提供一个或几个电子，形成共价键供俩原子使用， 且在环氧乙烷中共价键相当于两个电子。根据这些基本信息可对环氧乙烷的空间 轨道进行分析和描绘。环氧乙烷的氢原子显示了一定的正电性，环氧乙烷的最好 占据轨道主要由氧原子的孤对电子提供。环氧乙烷的空间结构是绝对对称的，这 也说明在发生聚合反应时环

5、氧乙烷断键开环的选择是固定的。1.3发生聚合反应过程分析环氧乙烷开环发生聚合反应的过程包括链引发反应，链增长反应和链终止反 应三个阶段。发生聚合反应是N个环氧乙烷发生化合反应，有且只有一个生成物 化学式。链引发反应是N个环氧分子的空间轨道进行匹配及改变，使原子在一定 构型中作为初始结构，然后对其进行结构优化，以获得结构稳定的反应中间体。 链增长反应是环氧乙烷不断开环，不断对空间结构进行改变和优化、不断调整电 子、不断成键，以做到链增长反应。链增长反应是环氧乙烷发生开环聚合反应过 程中最重要的阶段，也是最复杂的阶段。通过环氧分子不断开环，分子轨道进而 重复成键，形成增长物。环氧乙烷的开环聚合反应

6、得以一直进行下去。最后阶段 是链终止反应，可以改变反应条件或者加入物质，以使环氧乙烷开环聚合反应的 终止。由于链终止反应的时间是可以人为控制的，不同时间对链终止的控制可以 生成不同的环氧乙烷聚合物，因此可以通过选择加入链终止剂的时间来控制环氧 乙烷的聚合度，以选取需要的反应产物。环氧乙烷在开环聚合反应中，可以和有 机物发生反应，通过电子重叠形成聚醚，还可以和其他物质例如甲醇钠发生反应， 通过最外层电子得失形成离子键。环氧乙烷开环聚合反应结果分析2.1发生聚合反应环氧乙烷的变化对发生聚合反应的环氧乙烷的变化进行分析，由环氧乙烷分子式和空间结构 共同决定环氧乙烷的化学性质。环氧乙烷的空间结构对称，

7、有且只有一个可能的 亲核开环反应部位，因此在环氧乙烷的聚合反应时，只有一种开环聚合反应，没 有其他的副反应，有且只有一种化学产物。环氧乙烷发生聚合反应时，首先开环， 形成-CH2-CH2-O的化学结构，再根据环氧乙烷的不断开环，发生聚合反应，发生 聚合反应时，环氧乙烷的电子发生了变化，电子重叠形成了共价键，以供环氧乙 烷开环聚合反应的顺利进行。环氧乙烷的阴离子开环聚合体系中存在着起始剂与 阴离子增长之间的快速质子交换反应。在环氧乙烷发生阳离子开环聚合反应中、 增长反应是通过叔氧离子增长物中来进行的。环氧乙烷开环后得失电子后可以形 成离子键，也可以通过分子之间的电子重叠形成共价键。2.2聚合反应

8、发生需要的条件聚合反应即加成聚合反应，凡含有不饱和键的化合物或环状分子化合物，再 催化剂、引发剂或辐射等外加条件下作业，同中单体间相互加成形成新的共价键 相连大分子的反应时聚合反应。环氧乙烷发生聚合反应时需要充足的原料和一定 的催化作用下，才可以发生环氧乙烷开环聚合反应，环氧乙烷的开环需要催化剂 的催化，以达到电子活跃，致化学键断裂，才能进而发生成键和聚合反应。环氧 乙烷开环聚合反应时放热反应，这也是因为聚合反应中电子转移轨道，环氧乙烷 分子之间成键，物质发生聚合反应所造成的。对于任何化学反应，若想正常发生 反应，对原料要有充足的准备，对化学反应条件也要注意和调整。因此如果想让 环氧乙烷开环聚

9、合反应，需要的条件即充足的原料和催化剂。环氧乙烷开始开环 聚合反应，主要的催化剂体系主要包括质子酸，lewis酸，碳正离子，氧离子等等。 为环氧乙烷的开环聚合反应提供条件。2.3环氧乙烷开环聚合反应的结果分子式分析环氧乙烷开环聚合反应的产物化学结构是链式、产物的分子式是一【-CH2- CH2-O-X-】一n。环氧乙烷的分子是环式，在发生聚合反应时需要开环，分子周围 化学轨道中的最外层电子可以进行得失、和重叠，进而由催化剂来发生环氧乙烷 开环聚合反应，即多个开环的环氧乙烷连在一起，形成了聚醚。环氧乙烷是一种 无色有刺激性气味的气体，有较高的蒸汽压，根据此特点可以把其做成化学消毒 剂。环氧乙烷是一种对称性结构的醚类，可以和环氧丙烷，甲醇钠等其他化学物 质发生开环聚合反应生成聚醚或其他产物。结语随着时间的推移人们越来越重视化工方向的发展。不仅国家对此投入了大量 的资金支持和人才培养，当代学生也主动报考相关学校和专业。不断发展我国的 化工产业，让有利于社会的化工产品真正走进我们的生活。本文是对环氧乙烷开 环聚合反应过程和结果进行分析。介绍了开环聚合反应过程中分子结构的变化， 空间轨道电子的转移变化，发生聚合反