结构推理 试述近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链构象的影响。
【正确答案】所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的,并非为三维空间上的远和近。事实上,即使是沿高分子长链相距很远的链节,也会由于主链单键的内旋转而在三维空间上相互靠得很近。
   高分子链节中非键合原子间的相互作用——近程相互作用,主要表现为斥力,如—CH2—CH2—中两个C原子上的H原子,两个H原子的范德瓦尔斯半径之和为0.240nm,当两个H原子为反式构象时,其间的距离为0.247nm,处于顺式构象时为0.226nm。
   因此,H原子间的相互作用主要表现为斥力,至于其他非键合原子间更是如此。近程相互排斥作用的存在,使得实际高分子的内旋转受阻,使之在空间可能有的构象数远远小于自由内旋转的情况。受阻程度越大,构象数就越少,高分子链的柔性就越小。远程相互作用可为斥力,也可为引力。当大分子链中相距较远的原子或原子团由于单键的内旋转,可使其间的距离小于范德瓦尔斯半径而表现为斥力,大于范德瓦尔斯半径为引力。无论哪种力都使内旋转受阻,构象数减少,柔性下降,末端距变大。
【答案解析】