端基分析英文解釋翻譯、端基分析的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 terminal analysis
分詞翻譯:
端的英語翻譯:
carry; end; fringe; point; proper; upright
【計】 end
【醫】 extremitas; extremity; telo-; terminal; terminatio; termination; tip
基的英語翻譯:
base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【醫】 base; basement; group; radical
分析的英語翻譯:
analyze; construe; analysis; assay
【計】 parser
【化】 analysis; assaying
【醫】 analysis; anslyze
【經】 analyse
專業解析
端基分析 (End-Group Analysis) 是高分子化學和聚合物科學中的一種重要實驗技術,用于測定聚合物的數均分子量 (Number-Average Molecular Weight, Mn) 和推斷其分子結構,特别是聚合物鍊末端的官能團性質。
-
基本概念與定義:
- 端基 (End Group): 指位于聚合物分子鍊兩端的特定原子或官能團。這些基團通常是在聚合反應(如縮聚或活性聚合)中引入的,其化學性質與鍊中的重複單元不同。例如,在聚酯合成中,一端可能是羟基 (-OH),另一端可能是羧基 (-COOH);在陰離子聚合的聚苯乙烯中,一端可能是引發劑片段,另一端可能是終止反應引入的基團(如 -H 或 -OH)。
- 分析原理: 端基分析的核心假設是,對于給定數量的聚合物分子,其鍊末端特定官能團的總數是已知且可測量的。如果每個聚合物鍊含有固定數量的這類可分析的端基(通常是1個或2個,取決于聚合物結構和聚合機理),那麼通過定量測定樣品中這些端基的總量,就可以計算出樣品中所含聚合物分子的總數,進而結合樣品的總質量計算出數均分子量 (Mn)。其理論基礎是:Mn = (總質量) / (分子總數) = (總質量) / (端基總數 / 每個分子所含端基數)。
- 方法: 通常涉及對聚合物樣品進行化學滴定或使用光譜技術(如核磁共振氫譜 ¹H NMR、紅外光譜 IR)來定量檢測特定的端基。例如,滴定羧基或氨基是常用的化學方法;¹H NMR 可以通過識别與端基相關的特征峰信號并計算其積分面積來定量。
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核心目的與意義:
- 測定數均分子量 (Mn): 這是端基分析最經典和主要的應用。它特别適用于分子量相對較低(通常在幾千到幾萬道爾頓)的聚合物,因為高分子量聚合物所含端基濃度太低,難以精确測定。其計算公式為:
$$
M_n = frac{m}{frac{n}{f}}
$$
其中:
- $M_n$ = 數均分子量
- $m$ = 聚合物樣品的質量
- $n$ = 測得的端基摩爾數
- $f$ = 每個聚合物分子所含的目标端基數(對于線性聚合物,通常 f=1 或 2)。
- 推斷聚合機理與結構: 通過鑒定端基的類型,可以推斷聚合反應的類型(如縮聚、活性聚合)、引發劑或終止劑的性質,以及鍊轉移等副反應的發生。例如,在活性陰離子聚合中,端基分析可以确認引發效率。
- 計算聚合度 (DPn): 數均聚合度 (DPn) 可以通過 Mn 除以重複單元的分子量 (M0) 得到:DPn = Mn / M0。
-
應用範圍與局限性:
- 適用對象: 最適合具有明确、可定量分析端基的線性聚合物,尤其是通過縮聚反應或活性聚合反應制備的聚合物。要求端基具有足夠的反應活性或特征光譜信號。
- 局限性:
- 分子量上限: 隨着分子量增大,端基濃度急劇下降,檢測靈敏度成為瓶頸,誤差增大。通常適用于 Mn < 20,000 - 50,000 g/mol 的樣品。
- 結構複雜性: 對于支化、交聯或具有複雜端基結構的聚合物,确定每個分子上的端基數 (f) 可能非常困難,導緻結果不準确。
- 端基反應性/可檢測性: 端基必須能通過可靠的方法(滴定、光譜)進行特異性、定量檢測。如果端基在反應或後處理過程中發生副反應或難以區分,會影響結果。
- 純度要求: 樣品中的雜質(如殘留單體、催化劑、溶劑)如果含有類似官能團,會嚴重幹擾測定結果,需要高純度樣品。
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在聚合物表征中的地位:
端基分析是測定聚合物數均分子量的經典方法之一。雖然現代技術如凝膠滲透色譜/尺寸排阻色譜 (GPC/SEC) 和基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜 (MALDI-TOF MS) 因其更寬的分子量適用範圍、更高的通量和提供分子量分布信息而更為常用,但端基分析在特定情況下(如低分子量聚合物、驗證其他方法、研究端基結構)仍然具有重要價值。它提供的是絕對分子量(基于化學計量),而 GPC/SEC 通常需要标樣校準。
參考來源:
- IUPAC. Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature (IUPAC Recommendations 2008). 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 是化學命名和術語的最高權威機構,其出版物定義了“端基”、“數均分子量”等核心概念和推薦術語。 (标準參考,無直接鍊接,可通過學術數據庫或IUPAC官網查找)
- Young, R. J., & Lovell, P. A. (2011). Introduction to Polymers (3rd ed.). CRC Press. 這是一本廣泛使用的聚合物科學教科書,其章節(如第2章)詳細解釋了分子量定義、測定方法(包括端基分析)的原理和應用。 (标準教科書,可通過圖書館或線上書商獲取)
- Odian, G. (2004). Principles of Polymerization (4th ed.). Wiley-Interscience. 這本經典著作深入讨論了各種聚合機理,并在相關章節(如縮聚部分)闡述了端基分析在确定分子量和反應程度中的應用。 (标準教科書,可通過圖書館或線上書商獲取)
- American Chemical Society (ACS) Publications. 在 ACS 旗下的衆多期刊(如 Macromolecules, ACS Macro Letters)中,有大量研究論文在材料表征部分會提及或使用端基分析作為分子量測定或結構确認的手段。 (需通過具體文獻引用,例如:Smith, J. D. et al. Macromolecules2020, 53, 1234–1245. DOI: 10.1021/acs.macromol.9b02567 - 此為示例格式,非真實文獻)
網絡擴展解釋
端基分析是測定高分子化合物分子量的一種化學分析方法,其核心是通過定量檢測聚合物分子鍊末端的特定基團(如羟基、羧基、氨基等)來推算分子量。以下是具體解釋:
1.基本原理
端基分析基于以下假設:每個高分子鍊的末端含有明确且可定量檢測的化學基團(即端基),且每個分子鍊僅含有一個該基團。通過化學手段(如滴定、光譜分析等)測定單位質量樣品中端基的摩爾數,即可計算分子鍊數目,進而推導出聚合物的數均分子量(Mn)。公式為:
$$
M_n = frac{W}{n_t}
$$
其中,( W )為樣品總質量,( n_t )為端基摩爾數。
2.應用條件
- 適用對象:僅適用于化學結構明确、末端基團穩定且可定量分析的高聚物,如聚酯、聚酰胺等。
- 分子量範圍限制:一般適用于分子量較低(通常小于3萬)的聚合物,因分子量過高時端基含量過低,檢測誤差增大。
3.端基來源與類型
- 常見端基:羟基(-OH)、羧基(-COOH)、氨基(-NH₂)等。
- 形成原因:端基可能來源于單體本身、聚合引發劑、鍊終止劑或溶劑參與的反應。
4.實際應用與局限性
- 功能擴展:除計算分子量外,還可用于分析支化度或鍊端改性情況。
- 局限性:對樣品純度要求高,且需精确控制化學反應條件,否則可能因副反應或基團分解導緻誤差。
端基分析是一種經典的分子量測定方法,尤其適合實驗室中結構明确的小分子量聚合物研究,但需結合其他方法(如凝膠滲透色譜)進行更廣泛的應用驗證。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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