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Die Beschreibung der chemische Reaktion Polykondensation

Kurzform

Chemische Verknüpfung von Molekülen einfach gebauter Verbindungen zu Makromolekülen unter Abspaltung von Wasser oder anderer kleiner Moleküle.
Langsame Gleichgewichtsreaktionen, Beispiel Polyesterfaser.

Formel zur Polykondensation

Ausführlich

Polykondensationen sind Stufen- und Gleichgewichtsreaktionen, deren Gleichgewicht durch Entzug des Wassers beziehungsweise der anderen abgespaltenen niedrigmolekularen Stoffe beeinflusst werden kann. Solche niedrigmolekularen Verbindungen sind meist Wasser, aber auch Ammoniak, Chlorwasserstoff, Methanol und andere. Zur Polykondensation sind nur Verbindungen mit zwei und mehr funktionellen Gruppen befähigt, die nach beiden Seiten hin Kondensationsreaktionen eingehen.
Die Polykondensation beginnt mit einer einfachen Kondensationsreaktion.
Eine einfache Kondensation ist die Wasserabspaltung aus Karbonsäuren und Alkanolen, die unter Esterbildung vor sich geht. Auch die Reaktion von Terephthalsäure mit Äthandiol-(1.2) beginnt mit einer einfachen Kondensation:

HOOC--COOH + HO-CH2-CH2-OH <--> HOOC- -CO-O-CH2-CH2-OH + H20
Terephthalsäure       Äthandiol-(1.2)                 Ester

Diese Esterbildung ist eine Gleichgewichtsreaktion. Der gebildete Ester enthält zwei funktionelle Gruppen und kann somit mit weiteren Ausgangsstoffen unter Wasserabspaltung reagieren. Dabei entstehen stufenweise nach und nach höhermolekulare Zwischenprodukte, die mit weiteren Ausgangsstoffen zu Makromolekülen reagieren. Es entstehen Polyester.
Beispiel: Bildung eins Polyesters aus einem Diol und einer Dikarbonsäure.

... +HO-R-OH+HOOC-R'-COOH+HO-R-OH+HOOC-R'-COOH+ ... --> ...O-R-O-OC-R'-CO-O-R-O-OC-R'-CO ... + n H2O

Die Zwischenprodukte lassen sich isolieren, weil bei jeder Stufe der Reaktion ein Gleichgewicht besteht. Man bezeichnet deshalb die Polykondensation auch als Stufenreaktion.
Die Abtrennung der niedrigmolekularen Spaltprodukte wird mit steigender Molekülmasse der Zwischenprodukte immer schwieriger, so dass man im Gegensatz zur Polymerisation nur Makromoleküle mit durchschnittlichen relativen Molekülmassen von 10000 bis 20000 aufbauen kann. Die untere Grenze für ein technisch verwertbares Kondensationsprodukt als Plast oder Chemiefaserstoff liegt bei einer relativen Molekülmasse von mindestens 10000.
Die kleinsten Moleküle reagieren bei einer Polykondensationsreaktion am schnellsten, weil sie prozentual die meisten kondensierbaren Gruppen enthalten. Im Gegensatz zur Polymerisation kommt jede Polykondensation mit wachsender Molekülgröße ziemlich schnell zum Stillstand.

Quelle:
Six, Wolfgang; Chemie 11, 2. Aufl. Volk und Wissen Volkseigener Verlag Berlin 1969, S. 58-59
Chemie in Übersichten, Volk und Wissen Volkseigener Verlag Berlin 1968, S. 73
Schröter, W.; Lautenschläger, K.-H. u. a.; Chemie, 17.Aufl. VEB Fachbuchverlag Leipzig 1986, S. 582


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