高分子化合物：練習問題

縮合重合反応によって得られるポリアミドの一種であるナイロン6,6の合成において、ヘキサメチレンジアミンと反応させる単量体（モノマー）として適切なものはどれか。

ビニロンの製造工程に関する記述として、次のうち正しいものはどれか。

天然ゴムの主成分であるポリイソプレンの構造について、二重結合部分がすべてシス型であるものを何と呼ぶか。また、その構造的特徴に起因する物理的性質として正しいものを選択せよ。

平均分子量が \( 1.26 \times 10^{5} \) のポリエチレンテレフタラート（PET）分子1個の中に含まれるエステル結合の数として、最も適切なものはどれか。ただし、PETはテレフタル酸とエチレングリコールからなる直鎖状高分子であり、末端の構造は考慮しないものとする。
（原子量： \( H=1.0, C=12.0, O=16.0 \) ）

ポリ塩化ビニル(PVC)の単量体の名称を答え、その重合反応の種類を記述してください。

アジピン酸 \( \text{HOOC(CH}_2\text{)}_4\text{COOH} \) とヘキサメチレンジアミン \( \text{H}_2\text{N(CH}_2\text{)}_6\text{NH}_2 \) からナイロン6,6が生成される際、脱離する小分子の名称を答え、形成される結合の名称を記述してください。

高密度ポリエチレン(HDPE)が低密度ポリエチレン(LDPE)よりも高い密度と融点を持つ理由を、分子鎖の枝分かれとパッキング効率の観点から簡潔に説明してください。

高分子化合物に関する次の問いに答えなさい。

(a) ビニロンは、ポリビニルアルコール (PVA) をホルムアルデヒドで処理することで得られる合成繊維である。PVAの原料として、酢酸ビニルを付加重合させて得られるポリ酢酸ビニルを用いる理由を、単量体であるビニルアルコールの性質に触れて説明しなさい。
(b) PVAからビニロンを合成する際、一部のヒドロキシ基をホルムアルデヒドと反応させる操作の名称を答えなさい。また、この操作を行うことで繊維の親水性がどのように変化し、実用上のどのような利点が生じるか述べなさい。
(c) ある重合度 \( n \) のPVAがあり、そのヒドロキシ基の \( 40.0 \% \) がホルムアルデヒドによってアセタール化され、ビニロンに変化したとする。このとき、得られたビニロンの平均分子量は、元のPVAの平均分子量の何倍になるか。小数第3位を四捨五入して、小数第2位まで求めなさい。
（原子量： \( H=1.0, C=12, O=16 \)）

高分子化合物に関する次の問いに答えなさい。

(a) テレフタル酸とエチレングリコールの縮合重合によって得られるポリエチレンテレフタラート (PET) について、その繰り返し単位の構造式を書きなさい。また、この重合反応において副生する物質の名称を答えなさい。
(b) PETは熱可塑性樹脂の一種である。熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の構造上の違いを、「架橋構造」という言葉を用いて説明し、なぜ熱硬化性樹脂は一度成形すると加熱しても柔らかくならないのか、その理由を述べなさい。
(c) 分子量 \( 1.92 \times 10^{4} \) のPET分子が一つあるとする。この分子の中に含まれるエステル結合の数を計算しなさい。ただし、重合度を \( n \) とし、両端の官能基の影響は無視できるものとする。（原子量: \( H=1.0, C=12, O=16 \)）
(d) 生分解性プラスチックであるポリ乳酸 (\( PLA \)) は、乳酸 \( CH_3CH(OH)COOH \) をモノマーとして合成される。ポリ乳酸が環境中で分解される際の主な反応形式を答え、得られる分解生成物が環境負荷が低いとされる理由を簡潔に説明しなさい。