题目内容
2006年6月初，我国一架军用飞机在安徽失事，机上40余人全部遇难。据统计，40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的塑料会着火冒烟，导致舱内人员窒息而死。为此，寻找装修机舱的阻燃聚合物是化学研究的热点之一。最近，已合成了一种叫PHA的聚酰胺类高分子，即主链内有“酰胺键”（—CO—NH—）。当温度达180—2 000 ℃时，就会释放水变成PBO（结构式如下图所示），后者着火点高达6 000 ℃，使舱内人员逃离机舱时间增大10倍。该发明创造的巧妙之处还在于PHA是热塑性的（加热后可任意成型），而PBO却十分坚硬，是热固性的（加热不能改变形状）。
（1）写出PHA的结构简式：_____________________________。
（2）根据高分子结构来解释，为什么PHA有热塑料性而PBO却是热固性的。
（1）
(2)PHA高分子键的共轭性较差，加热容易发生键的旋转，是柔性骨架，所以PHA具有热塑性；而PBO高分子键的共轭程度高，加热不容易发生键的旋转，所以PBO是热固性的。
解析：题中给出的推断PHA结构式的有用信息有三个：PHA是聚酰胺类高分子，主链内有—CO—NH—；PHA失水变成PBO；PBO的结构式。分析这些信息，抓住PBO无—CO—NH—，着重思考以下信息：
（1）PBO中何种结构是由PHA中—CO—NH—衍变来的？
（2）加上H2O，再把—CO—NH—“还原”出来，将得到何种结构？
显然，PBO中的五元环是由PHA中的—CO—NH—与苯环上的某种基团作用脱水而来，加上H2O，把—CO—NH—“还原”出来后，不难得知苯环上脱去羟基（—OH），至此PHA的结构式已确定。
要回答第（2）小题，首先需要明确PHA与PBO的性能差别一定是由其结构差别所致。PHA加热后可任意成型说明其分子的柔顺性好，分子形状发生变化时，分子内原子间的相互作用不会被破坏（有点类似于金属的延展性），PBO加热后不能任意改变形状说明其分子是刚性的，即分子形状发生变化时分子内原子间的相互作用会被破坏而“撕裂”（类似于离子晶体的易脆性）。而二者的结构差别只是PHA中的—CO—NH—与苯环上的羟基（—OH）作用后形成了PBO中的五元环，—CO—NH—与五元环有何不同？前者可以绕键轴自由转动，而后者无法自由转动，这正是PHA有热塑性而PBO却有热固性的原因。
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