药用高分子材料综合练习题2012.doc

一、填空题（请在相应横线处写下答案）1. 非晶态 聚合物，其溶解过程为先溶胀，再溶解； 非极性晶态 聚合物，其溶解过程为先升温熔融，再溶胀、溶解； 极性晶态 聚合物，其溶解过程为先利用极性溶剂与极性聚合物分子间作用的放热熔融，再溶胀、溶解。2. 因为聚合物的分子链较长，运动困难，所以它在结晶过程中 很难 完全规整排入晶格，故不能完全结晶。3. 聚合物的 玻璃化转变过程 是随温度的升高，分子链中链段运动开始，由此会导致一系列性质的突变。因此，分子链的柔性越好，链段开始运动所需能量越低，其玻璃化温度越低。4. 2005年7月13日发布的 药用辅料管理办法 （试行，征求意见稿）共10章96条，详细规定了有关药用高分子材料的研究、生产和使用等方面具体要求，它将是在我国境内从事药物制剂人员必须严格遵守的法规。5. 聚合物或其制品在使用或贮存过程中，出于环境的影响，其性能逐渐变坏的现象统称为 老化 。6. 借助机械搅拌和悬浮剂的作用，使油溶性单体以小液滴 (直径l10-3cm)悬浮在水介质中，形成稳定的悬浮体进行聚合，称 悬浮聚合 。7. 聚合物的 近程结构 主要影响分子链的柔性与结晶性，若其 近程结构 有利于材料的结晶、刚性，由此会影响材料，从而提高材料的力学性能与耐热性能。8. 较低分子量的聚乙二醇具有很强的吸湿性，随着分子量增大，吸湿性迅速 下降 。9. 不加任何其它介质(如溶剂、稀释剂或分散介质)，仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发的聚合反应，称作 本体聚合 。10. 聚合物的降解有 热降解 、 机械降解 、 超声波降解 、 水解 、 化学降解 、 氧化降解 。二、选择题 (请在相应位置填入“”或“”或“”)1. 根据美国药典22版收载的羟丙基甲基纤维素标号，填写下表。 型号OC3H5OH，%1828 18.028.0 23.032.0 16.520.02即使是一种“纯”的高分子化合物，它也是化学组成相同而分子量不等，结构不同的同系聚合物的混合物，它具有分子量和结构的 。 非依数性 多分散性 光稳定性 3聚合物老化后分子间发生交联时则易 。 变粘 不变 变脆4在各种淀粉中，支链淀粉约占 。 75%85% 20%25% 10%15% 5写出聚合物按IUPAC系统命名法的名称 聚羰基亚苯基羰基亚氨基 聚亚氨基（对-亚苯基）亚氨基（对-苯二甲酰） 聚亚氨基（对-苯二甲酰） 6不加增塑剂，直接将PVC树脂、稳定剂、润滑剂等助剂在一定温度下混合，经滚压而成的薄片称为 聚氯乙烯。 硬质 软质 高密度 7聚氯乙烯在二氧六环中用锌粉回流处理，发现有86% 左右的氯被脱除，产物中有环丙烷结构，而无C=C结构。该事实说明聚氯乙烯链中重复单元的连接方式是 。 头-头连接 尾-尾连接 头-尾相接 8数均分子量不用 法来测定。 平衡渗透压 光散射 VPO 9按聚合物溶解度及相溶性的一般规律，判断 聚合物-溶剂体系在常温下易溶。（括号内数学为其溶度参数） 有机玻璃（18.8）苯（18.8） 涤纶树脂（21.8）二氧六环（20.8） 聚氯乙烯（19.4）氯仿（19.2）10聚合物的结晶熔化过程是随着温度的升高，聚合物晶区的规整结构遭受破坏的过程。从熔点的热力学定义出发，熔点的高低是由熔融热和熔融熵决定的。一般的规律是，熔融热越大，熔融熵越小，聚合物的熔点就 。 越高 越低 不变7在各种淀粉中，直链淀粉约占 。 75%85% 20%25% 10%15% 8借助机械搅拌和悬浮剂的作用，使油溶性单体以小液滴 (直径l10-3cm)悬浮在水介质中，形成稳定的悬浮体进行聚合，称 。 悬浮聚合 本体聚合 界面缩聚 10聚合物或其制品在使用或贮存过程中，出于环境的影响，其性能逐渐变坏的现象统称为 。 玻璃化 降解 老化 11聚合物的 主要影响分子链的柔性与结晶性，若其 有利于材料的结晶、刚性，由此会影响材料，从而提高材料的力学性能与耐热性能。 远程结构 近程结构 织态结构 14按聚合物溶解度及相溶性的一般规律，判断 聚合物-溶剂体系在常温下不溶。（括号内数学为其溶度参数） 聚四氟乙烯（12.6）正癸烷（13.1） 聚碳酸酯（19.4）环已酮（20.2） 聚乙酸乙烯酯（19.2）丙酮（20.2）15现有一瓶苯乙烯的苯溶液与一瓶聚苯乙烯的苯溶液，两溶液中溶质的百分含量相同，则苯乙烯的苯溶液比聚苯乙烯的苯溶液具有较高的 蒸汽压 凝固点 粘度 三、判断题 (请在题后打“”或“”)1. 聚甲基丙烯酸甲酯在碱性溶液中水解速率逐渐增加。2. 聚丙烯酰胺在碱性溶液中水解速率逐渐增加。3. 通过直接酰化合成均相二醋酸纤维素非常容易。4. 高分子链的形状主要有星形、梳形和梯形三种。5. 网状体型高分子分子链间形成化学键，其硬度、机械强度大为下降。6. 直线型和支链型高分子靠范德华力聚集在一起，分子间力较弱，宏观物理表现为密度小、强度低，形成的聚合物具有热塑性，加热可熔化，在溶剂中不溶解。7. 高分子材料是指以高分子化合物为基本原料，加入适当助剂，经过一定加工制成的材料。8. 极性晶态聚合物，其溶解过程为先利用极性溶剂与极性聚合物分子间作用的放热熔融，再溶胀、溶解。四、分析题1. 根据右图所示的醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯热重和差热分析曲线，判断醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯热稳定性变化规律。试验条件为，样品重10mg,，升温速度10/min气体，空气温度2060；TG热重曲线，DTA差热曲线，T温度（） 答：从热重和差热分析曲线可知，20200范围内，醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯对热稳定；在200开始快速失重降解，并伴有明显放热；接近600失重降解和放热告一段落。2. 解释下列现象（1）聚丙烯酸易溶于水、乙醇、甲醇和乙二醇等极性溶剂，聚丙烯酸钠仅溶于水，不溶于有机溶剂。答：聚丙烯酸在水中解离成高分子阴离子和氢离子(pKa=4.75)，羧基阴离子的相互排斥作用有利于大分子卷曲链的伸展和溶剂化；醇类极性溶剂，易与聚丙烯酸发生氢键相互作用有利于大分子卷曲链的伸展和溶剂化；当聚丙烯酸被碱中和以及形成聚丙烯酸钠时，解离程度增加，在水中的溶解度也增大。（2）交联聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂材料，在水中不溶但能迅速吸收自重数百倍的水分而溶胀。答：交联聚丙烯酸钠的吸水机理与其聚电解质性质有关而非一般的毛细管现象；在交联的网络结构内，羧酸基团仍可吸引与之配对的可动离子和水分子，产生很高的渗透压；结构内外的渗透压差和聚电解质对水的亲和力，促使大量水迅速进入树脂内。（3）聚乙烯吡咯烷酮可以延长碘、普鲁卡因、丁卡因、氯霉素等药物作用时间。答：聚乙烯吡咯烷酮能与碘、普鲁卡因、丁卡因、氯霉素等药物形成可溶性复合物，该复合物导致药物作用时间延长3.聚乙二醇与苯巴比妥、茶碱、某些抗生素和抑菌剂产生禁忌配伍的原因是什么？导致聚乙二醇水溶液发生浊点或昙点的原因是什么？答：聚乙二醇与苯巴比妥、茶碱、某些抗生素和抑菌剂能形成不溶性络合物，导致减效或失活；聚乙二醇水溶液发生浊点或昙点的原因是大分子结构中醚氧原于与水分子的水合作用被热能破坏的结果。4.纤维素吸水后，再干燥的失水量，与环境的相对湿度有关，右图表示纤维素在经历不同湿度的环境后，其平衡含水量的变化，简述其变化规律，解释原因。答：纤维素吸水后，再干燥的失水量存在滞后现象，即吸附时的吸着量低于解吸时的吸着量；其原因为，干燥纤维素的吸附是发生在无定形区氢键被破坏的过程，由于受内部应力的阻力作用，部分氢键脱开，但仍保留部分氢键，因而新游离出的羟基(吸着中心)相对于解吸来说是较少的，当吸湿平衡了的纤维素脱水产生收缩时，无定形区的羟基部分重新形成氢键，但由于纤维素凝胶结构的内部阻力作用，被吸着的水不易挥发，氢键不可能完全复原，重新形成的氢键较少，即吸着中心较多，故而吸湿量也较多。5.为什么利用水溶性泊洛沙姆可以增加药物的溶出速度和体内吸收？答：这种作用可能是泊洛沙姆润湿、增溶以及减缓胃肠蠕动、延长吸收时间的综合效果。 6.羧甲基纤维素钠为什么不宜应用于静脉注射？老年人及小儿服用含羧甲基纤维素钠的固体制剂有何危险？答：羧甲基纤维素钠易沉着于组织内，故不宜应用于静脉注射；由于羧甲基纤维素钠口服易糊化，老年人及小儿服用含羧甲基纤维素钠的固体制剂有堵塞的危险。7.为什么聚二甲基硅氧烷压敏胶适合用作皮肤粘贴制剂的粘贴材料？答：聚二甲基硅氧烷压敏胶具极低表面自由能，其软化点较接近于皮肤温度；分子结构中硅氧烷链段的自由内旋转，使之粘度不受外界环境温度的影响，同时链段的运动及较低的分子间作用力造就了较大的自由容积，有利于水蒸汽以及药物的渗透，减低了对皮肤的封闭效应。五、计算题 1. 以 HO(CH2)6COOH 为原料合成聚酯树脂，若反应过程中羧基的离解度一定，反应开始时系统的pH为2。反应至某一时间后pH变为4。间此时反应程度P是多少？产物的n是多少？解：因为离解度=H+/-COOH,所以t=0时，pH=2，H+=10-2，-COOH0=H+/=10-2/；t=t时，pH=4，H+=10-4，-COOHt=H+/=10-4/,其反应程度P=-COOH0-COOHt/-COOH0=(10-2-10-4)/ 10-2=0.99产物的n=1/(1-P)= 1/(1-0.99)=100。2通过碱滴定法和红外光谱法同时测得21.3克聚已二酰己二胺试样中含有2.50103mol的羧基。根据这一数据，计算得到数均分子量为8520。试问计算时须作何假定?如何通过实验来确定其可靠性？如该假定不可靠，如何由实验来测定其正确的n值? 解：因为=niMi/ni=Wi/ni，依题意，Wi=21.3g，=8520，所以ni=2.5103,因此计算时需假设每个大分子链平均只含一个羧基。用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，据此可检验此假设的可靠性。3.有下列所示三成分组成的混合体系。 成分1: 重量分数0.5，分子量；1104 成分2：重量分数0.4，分子尾；1l05 成分3：重量分数0.1，分子员1l06求这个混合体系的数均分子量n和重均分子量子w及分子量分布宽度指数。解：=niMi/ni=Wi/（Wi/Mi）=1/(Wi/Wi)/Mi=1/(0.5/104)+(0.4/105)+(0.1/106) =1.85104=WiMi=0.5104+0.4105+0.1106=14.5104d =