Қожа Ахмет Ясауи атындағы халықаралық қазақ-түрік университеті Медицина

кафедрасы
СӨЖ
Қабылдаған:Шеримбетова Г.
Орындаған: Абашова З.
Тобы:
ЖМ-110
ТАҚЫРЫБЫ:

ЖОҒАРЫ МОЛЕКУЛАЛЫ ҚОСЫЛЫСТАР(ЖМҚ).

II.НЕГІЗГІ БӨЛІМ. 2.1.Жоғары молекулалы қосылыстар. 2.2.Жоғары молекулалы қосылыстардың жылу өткізгіштігі мен электр өткізгіштігі. 2.3.Жоғары молекулалы қосылыстарды синтездеу әдісі. 2.4.Полимерлердің қасиеттері. 2.5.Полимердің медицинадағы маңызы. III.Қорытынды. IV.Пайдаланылған әдебиеттер.

химикалық немесе координаттық байланыстармен қосылған жүздеген, мыңдаған атомдары бар және

өздеріне ғана тән қасиеттермен ерекшеленетін заттар тобы.
Жоғары молекулалы қосылыстар көбіне молекулалары көп қайталанып отыратын мономерлер тізбегінен тұрады. Олардың ішіндегі ең қарапайымы —полиэтилен , оның мономері —этилен . Жоғары молекулалы қосылыстар табиғи (ақуыздар,нуклеин қышқылдары,табиғи шайырлар), жасанды (табиғи полимерді химикалық реактивтермен әрекеттестіру кезінде алынатын), синтетикалық (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, фенолды шайыр, т.б.) болып үш топқа бөлінеді. Табиғи жоғары молекулалы қосылыстар биосинтез барысында тірі организм клеткаларында түзіледі. Синтетикалық жоғары молекулалы қосылыстар мономерлерді поликонденсациялау, полимерлеу арқылы алынады. Олардың тізбектері ашық, бірінен соң бірі түзу сызық бойымен орналасқан мономер бөліктерінен, тарамдалған немесе тор тәрізді жоғары молекулалардан құралған (Полимерлер). Жоғары молекулалы қосылыстар машина жасауда, құрылыста, ауыл шаруашылығында, электртехникада, медицинада, т.б. көптеген салаларда кеңінен қолданылады

деуге болады. Полимерлер (грек. "поли"—көп, "мерос"—бөлшек) ондаған және жүздеген мың,

кейде миллиондаған атомдардан тұратын үлкен молекулалар.
Атомдар санының өзгеруіне қарай макромолекулалардың сапалық қасиеттерінде де ерекшеліктері болады. Химиялық таза полимерлердің макромолекулалары қайталанып отыратын құрылым буындарынан құралады.
Құрылым буындарының саны полимерлену дәрежесі – n деп аталады, оның сан мәні 1000-нан 1 млн-ға жуық болуы мүмкін. Іс жүзінде кез келген полимерлер — құрамы және химиялық құрылысы бірдей, тек құрылым буын саны әр түрлі бірнеше макромолекуланың қоспасы. Егер құрылым буындары әр түрлі болса, онда сополимер деп атайды.
Полимер синтезделетін кіші молекулалы зат мономер деп аталады. ЖМҚ кұрамының күрделілігі оның молекулалық массасының да өте үлкен болуын қамтамасыз етеді. "Үлкен", "кіші" деген сөздер салыстырмалы шартты түрде қолданылады. Сондықтан Мr < 500 болса, кіші молекулалы, Мг >5000 болса, жоғары молекулалы қосылыс деп саналады. Ал 500 < Мг<5000 болса, онда олигомер (грек. "олигос" — "көп емес, шамалы" деген мағынаны білдіреді) деп аталады.

олардың сандарының шамалы өзгеруі қасиеттеріне аса көп әсерін тигізбейді, кейде

тіпті өзгермейді.
Полимерлердің осындай ірі макромолекулаларының пішіні әр түрлі болады. Оларды: сызықтық, тармақты немесе торлы және кеңістіктік т.б. деп бөледі. Табиғи полимерлерден целлюлоза мен табиғи каучуктың құрылымдары сызықты екенін білесіңдер, ал синтетикалық полимерлерден капрон, төменгі қысымда өндірілетін полиэтилен сызықты болады. Тармақты құрылымды полимерлерге: крахмал, полипропилен жатады. Жүн, резеңке мен фенолформальдегид полимерлерінің құрылымдары кеңістік болады. Полимерлердің физикалық қасиеттері полимерлену дәрежесі мен полимердің құрылымына тәуелді болады.
Полимерлер атаулының барлығында сансыз жіңішке жіптердің қатарласа немесе шумақтала шатасып жатуы мүмкін емес. Ұсақ молекулалар бірімен-бірі түйін арқылы берік жалғасып, шарбак немесе торкөз тәрізді пішінде болады. Мұндай торкөздердің үш өлшемі: биіктігі, ұзындығы және ені болғандықтан, тримерлі молекула деп аталады.

электротехника, құрылыс, сонымен катар кеме, авто, ұшақ, ракета жасау өндірісін,

жеңіл өнеркәсіпті, тұрмысты полимерсіз көзге елестету мүмкін емес. Полимерлердің осындай көп түрлі болуы олардың химиялық құрамына, макромолекулаларында жеке бөліктерінің бір-бірімен қалай байланысқанына және олардың кеңістіктегі геометриялық орналасуына байланысты.
Полимер бұйымдарының бұрын байқалмаған қасиеттері анықталып, өндіріске енгізілуде. Сондықтан полимер бұйымдары адамзат игілігіне айналып, техникалық өнердің, ғылымның жаңа қырынан дамуына өзіндік үлесін қосуда.
Қазіргі кезде адамзат ғарыштық биіктер мен өте терең бүрғылау ұңғымаларын бағындыра отырып, күрделі электронды есептегіш машиналардың микроскопиялық тетіктерінен бастап, үлкен каналдар мен су қоймаларының гидрооқшаулағыштарын жасауға дейінгі барлық жағдайда полимер бұйымдарымен жұмыс істейді. Сондықтан қолданылатын орнына, мақсатына, жұмыстың түріне қарай полимер материалдарын қасиеттеріне сай пайдалану қажет. Қазіргі кезде қолданылып жүрген полимер бұйымдарын жалпы қасиеттері мен олардан жасалатын заттардың түріне, сондай-ақ өндіру әдісіне қарай төрт типке бөледі:

пластиктер — бөліну беріктігі 50—200 кг/см2 болатын қатты заттар.
Эластомерлер. Оған каучук,

резеңке және осыларға ұқсас материалдар жатады. Эластомерлерге атына сәйкес жоғары (эластикалық) иілімділік, созылғыштық тән, деформациялығы қайтымды.
Талшықтар мен жіптер. Бұларға осы талшықтардан тоқылған маталар жатады. Бұл материалдардың қасиеттері молекулаларының үш өлшемінің қайсысын негізге алуға байланысты бір-бірінен айқын ерекшеленеді. Талшықты материалдардың беріктігі, иілімділігі, қаттылығы, кейде тіпті тығыздығы да анизотропиялық (дененің барлық немесе бірқатар физикалық қасиеттері әр бағытта әр түрлі) болады. Бұл бастапқы полимердің химиялық құрылымы мен жалпы қасиеттеріне байланысты.
Қабыршақтар, лактар, бояулар және басқа қорғағыш, әсемдегіш жабындар (пленкалар). Бұл заттарда қасиеттердің анизотропиялығы өте айқын байқалады. Лак, бояу материалдарының олар жабатын негізбен берік байланысында — адгезияның да маңызы зор.

бар. Мысалы, желімдеу, тығыздау үшін құйылатын қоспалар, газ толтырылған материалдар,

т.б. Олардың барлығының да өзінің қолданылатын жері бар.
Құрылым буындарына қарай ЖМҚ екіге бөлінеді: құрылым буындары бірдей болса, полимер, әр түрлі болса, сополимер деп аталады.
Полимерлер мономерлерден синтезделеді, полимердің қайталанып отыратын ең кіші бөлігін құрылым буыны, ал олардың санын полимерлену дәрежесі деп атайды.
ЖМҚ молекулалық массаларына байланысты кіші молекулалы Мг<500, олигомерлер (500<Мг<5000), үлкен молекулалы Мr >5000 деп шартты түрде бөлінеді.

— поликонденсациялану және полимерлену реакциялары. Кіші молекулалы мономерлердің жоғары молекулалы

полимер молекулаларына бірігуінің үш түрлі әдісін атауға болады:
қанықпаған көмірсутектердің еселі байланысының үзілуі немесе тұйық тізбектердің ашылуы есебінен;
эфирлік байланыстардық түзілуі — С — О — С — есебінен;
функционалдық топтар арқылы амидтік байланыстардың түзілуі — С — N — есебінен.
Поликонденсация реакциялары.
Поликонденсация реакцияларына, әдетте, қосфункциялы (бифункциялы) немесе көпфункциялы мономерлер катысады. Олар бір-бірімен әрекеттескенде, қарапайым кіші молекулалы затты (көбіне суды) бөле отырып бірігеді. Мысалы, адипин қышқылының гексаметилендиаминмен поликонденсациялануы негізінде полиамидтік материал — найлонның алынуы:

Аралық өнімдері — тұрақты қосылыстар, әрі қарай процесс барысында олардың

үнемі белсенділігін арттырып отыру қажет. Ол үшін көбіне температураны жоғарылатады. Сонда әрекеттесуші заттарды біртіндеп қыздырғанда молекулалық массасы да өседі.
Полимерлену реакциясы.
Полимерлену реакциясы еселі (қос, үш) байланыстардың есебінен немесе тұйық тізбектердің ашылу салдарынан жүзеге асады. Мономерде реакцияға қабілетті бір топша болса жеткілікті. Полимерлену инициатордың әсерінен тізбекті процесс түрінде жүреді.
Инициатор ретінде бос радикалдарға жеңіл айырылатын заттар қолданылады. Радикалдар мономер молекулаларын радикалдық түрге айналдырып, полимерленудің тізбекті реакцияларының басталуына себепші болады. Мысалы, стирол бензоил пероксидінің әсерінен полистиролға айналады.
Инициатордың (тізбек бастаушы) түзілуі:

жүргізуге де болады.
Полимерленудің аралық өнімдері — тұрақсыз бөлшектер (біздің мысалымызда

— радикалдар), сондықтан тізбектің өсуі мономер түгел жұмсалып біткенше немесе тізбек үзілгенше жалғасады. Тізбек екі радикал өзара кездескенде, сондай-ақ радикал басқа молекула әсерінен немесе ыдыс қабырғасына соқтығысып жойылған кезде үзіледі.
Полимерлену реакциясы радикалдық механизмнен басқа иондық механизммен де жүреді. Бұл кезде белсенді бөлшектер қызметін оң иондар (катионды полимерлену) немесе теріс иондар (анионды полимерлену) атқарады.
Біз жоғарыда стиролды полимерлер полистирол алу реакциясын қарастырдық. Реакцияның жүруі өте қарапайым және жеңіл жүретін сияқты болып көрінеді. Шындығында, полимерлену реакциясының жүруі күрделі әрі қиын процесс. Полимерлену тізбегі мен полимерлердің салыстырмалы молекулалық массасы шексіз өсе бермейді.
Жоғарыда айтылғандай, реакциялық қоспада қатар өсіп келе жатқан екі тізбек өзара кезігіп, өсуі тоқтауы мүмкін, онда молекулалық массаның өсуі де тоқтайды. Полимердің молекулалық массасы — оның қасиеттерінің маңызды сипаттамасы болып табылады. Мысалы, молекулалық массасы 5000—10000 болатын кіші молекулалы полистирол өте сынғыш нәзік болады, сәл соққыдан ұнтақ болып шашылып кетеді.

қабыршақ түзеді және "стирофлекс" деген атаумен электро-, радиотехникада диэлектрик ретінде

қолданылады.
Табиғи және әр түрлі синтездік каучуктардың макромолекулалары өте иілгіш, әрі серпімді болады. Олар молекуласында екі қос байланысы бар мономерлерден алынады. Оған мысал ретінде бутадиен- 1,4-ті (дивинилді) полимерлеу арқылы синтездік каучук алуды қарастырайық. Реакция нәтижесінде ұзын, иілгіш, серпімді тізбектер алынады. Бутадиенді каучук полимері тізбегінің құрылысы этиленнің қатты полимерінен өзгеше болады. Бутадиен полимерленгенде, көміртек атомдары арасында әлі де қолданылмаған қос байланыстар, яғни әрбір құрылымдық буында бір-бірден қос байланыс қалады:
nH2C = CH - CH = CH2 --> [ - H2C - CH = CH - CH2 - ]n

классикалық үлгідегі химия тұрғысынан түсіндіру қиын. Сондықтан полимерлердің қасиеттерін қарастыру

үшін тиісті жаңа түсініктерді енгізуге тура келеді.
Полимерлердің молекулалық массасы әр түрлі және құрылымының айрықша сипаты болуына байланысты, олардың қасиеттерінің кіші молекулалы заттардың қасиеттерінен айтарлықтай өзгешелігі болады. Кіші молекулалы заттар, әдетте, өздеріне тән балқу, қайнау температураларымен және басқа да тұрақты шамалармен, яғни константалармен сипатталады.
Жоғары молекулалы қосылыстардың бірінші ерекшелігі — мүлде жаңа орташа молекулалық масса түсінігінің болуы. Кіші молекулалы заттар қасиеттерінің тұрақты болуы, олардың молекулалық массаларының тұрақтылығында, ал жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массасы құрылым буындарының санына байланысты өзгеріп отырады. Осыған сәйкес қасиеттері де елеулі түрде өзгереді. Ұзындықтары әр түрлі, бірақ бірдей химиялық буындардан тұратын макромолекулалар полимергомологтар деп аталады.

реакцияларды жүргізу үшін өте қажет. Егер осындай каучукты күкірт қатысында

өңдесе, онда каучуктағы қос байланыстар есебінен күкірт каучуктың макромолекулалары арасында көпіршелер түзіп, көлденеңінен "тігілген" полимер алынады. Бұл процесс, яғни шикі каучуктан берік және серпімді резеңке алу вулканизация (вулкандау) деп аталады:

қасиетіне оған электр өрісін бергенде көрсететін қасиеттері сияқты диэлектриктер, жартылай өткізгіштер және электр

өткізгіштер болып бөлінеді.
Көптеген полюсті және полюссіз полимерлер диэлектриктерге жатады. Диэлектриктерге өте ұсақталған электр өткізгіш толтырғыштар (техникалық көміртек-графит, ұсақталған металдар) енгізілсе, электр өткізгіш материалдар алынады.
Жартылай өткізгіштерге қосарланған байланысы бар және заряд тасымалы бар кешенді жүйелер жатады.
Полимерлердің электрлік қасиеттеріне электр өткізгіштік, электрлік беріктілік, диэлектрлік шығын, диэлектрлік өтімділік, электр-реттік эффект, термополюссіздену жатады. Осындай қасиеттеріне байланысты полимер материалдар техниканың маңызды салаларында қолданылады .

бөлігінен суығырақ жеріне тасымалдануынан температураның теңесу процесі.
Полимерлердің қолдану аясын кеңейте

түсуге мүмкіндік беретін қасиеттерінің қатарына жеңілдігін, химиялық тұрақтылығын,әсемдігін және т.б. жатқызуға болады.
Қазіргі кезеңде жобаланған қасиеттері бар синтездік полимер материалдар алу үшін ғылыми негізделген өңдеу тәсілдері қажет, яғни полимерлердің беріктігін арттыратын, морттығын төмендететін, созылғыштығын жоғарылататын молекуланың қолайлы құрылымын қалыптастыру тәсілдері қажет. Полимерлердің қызмет ету мерзімін арттыру үшін оларға жылу төзімділігін, динамикалық беріктігін және т.б. негізгі қасиеттерін арттыратын арнайы қоспалар қосады.
Полимерлердің маңызы зор. Сондықтан оларды өндіру мен тиімді пайдалану — халық шаруашылығын дамытудағы негізгі бағыттардың бірі..

тіршілігінде олардың құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әртүрлі

және өте маңызды қызмет атқарады.Ақуызды зат-құрамында міндетті түрде азоты бар күрделі органикалық қосылыс.Ақуыздардың құрамы мен құрылысы өте күрделі.Ақуыздар гидролизденіп,аминқышқылдарын түзеді және өздеріне тән түсті реакциялары бар.Ақуыздар азықтың құрамына кіреді.Адам тәулігіне,шамамен-100 г ақуыз қабылдауы керек.Ақуыз тек тірі организмдер құрамында ғана болады.Оның құрамында 50,6-54,5% көміртек,21,5-23,5% оттек,6,5-7,3%сутек 15-17,6% азот,0,3-2,5%күкүрт бар.Ақуыздардың барлығы екі топқа бөлінеді:
1.Қарапайым ақуыздар протеиндер(альбуминдер,глобулиндер,гистондар,глутелиндер,проламиндер,протаминдер,протеноидтар).
2.Күрделі ақуыздар-протеидтер(гликопротеидтер,фосфопротеидтер).
Ақуыз –бүкіл тірі организмнің негізгі қорегі.Ол жасуша протоплазмасын құрумен қатар,организмдегі көптеген тіршілік құбылыстарына-тамақтану.өсу ,көбею,тітіркену,қозғалу,тыныс алу процестеріне тікелей қатысады.Қан құрамындағы ерекше ақуыз-гемоглабин бүкіл денеге оттек таратады.Клеткалардағы тотығу ферменттері-цитохромдар тыныс алу процесін реттеп отырады.

топтары болғандықтан,олар оң немесе теріс электр зарядты болады.Химиялық табиғаты жағынан

ақуыз биополимерлер тобына жатады.Ақуыздардың құрамында жиырма түрлі аминқышқылдар болады.Организмде қоректік заттармен қамтамасыз ететін нәруыздар,мысалы,сүт нәруызы-казеин жасушада аминқышұылына дейін ыдырайды.1г нәруыз толық ыдырағанда 17,6кДЖ энергия бөлінеді.Ақуыздардың түзілуі-бұл өте күрделі жасушадағы ұсақ бөлшектер -рибосомаларда жүретін процесс.Қашан және қандай ақуыз түзілуі керектігі жайлы мәлімет жасуша ядросындағы ДНҚ,РНҚ арқылы жеткізіледі.Ақуыз ерітіндісін қыздырса немесе оған күшті қышқылмен әсер етсе,ол өзінің табиғи қасиеттерін жояды,кейде ұйып та қалады.Ақуыз-адам тағамы мен жануарлар қорегінің,сондай-ақ тері,жүн,жібек сияқты табиғи талшық заттардың негізгі құраушысы болғандықтан,20 ғасырдың екінші жартысынан бастап оны қолдан өндірудің маңызы артып отыр.

Жоғарғы молекулалы қосылыстар-мыңдаған және миллиондаған атомдардан тұратын қосылыс.Жоғарғы молекулалы қосылыстарды қышқаша ЖМҚ немесе полимер деп атайды.Жоғарғы молекулалы қосылыстарды машина жасауда,кеме, ұшақ жасауда және шаруашылық салаларында қолданылады.Полимерлер табиғи,синтетикалық және жасанда болып үш топқа бөлінеді.Жоғары молекулалы қосылыстардың жылу өткізгіштігі мен электр өткізгіштігі нашар болып келеді.Олардың жылдамдығы қопарылыс болған кездегі жылдамдықпен бірдей болып келеді.Ұзындықтары әртүрлі болатын,бірақ бірдей химиялық буындардан тұратын молекулаларды полимергомологтар деп аталады.

2.Жұмаділова, С. Әлімжанова.”Биохимия”

Пайдаланылған әдебиеттер:

3.Е.М.Шайқұтдінов,О.Ш.Құрманәлиев. ”Жоғарғы молекулалы қосылыстар.”

4.Өтелбаев Б.Т.118 бет «химия» II том, Шымкент 2000ж.250бет