聚酰胺

聚酰胺是具有通过酰胺键连接的重复单元的聚合物。

聚酰胺既可以自然发生，也可以人工发生。 天然存在的聚酰胺的例子是蛋白质，例如羊毛和丝绸。 人工制造的聚酰胺可以通过逐步聚合或固相合成生产尼龙、芳纶和聚天冬氨酸钠等材料。 合成聚酰胺因其高耐用性和强度而常用于纺织品、汽车工业、地毯、厨房用具和运动服。 运输制造业是主要消费者，占聚酰胺 (PA) 消费量的 35%。

氨基酸的聚合物被称为多肽或蛋白质。

根据其主链的组成，合成聚酰胺分为以下几类：

所有聚酰胺都是通过形成酰胺功能将两个单体分子连接在一起而制成的。 单体可以是酰胺本身（通常为环状内酰胺形式，例如己内酰胺）、α,ω-氨基酸或二胺和二酸的化学计量混合物。 这两种前体都会产生均聚物。 聚醚很容易共聚，因此可能有许多单体混合物，这反过来又会导致许多共聚物。 此外，许多尼龙聚合物可以相互混溶，从而可以形成混合物。

聚合物的生产需要重复连接两个基团以形成酰胺键。 在这种情况下，这具体涉及酰胺键，所涉及的两个基团是胺基和官能团的末端羰基组分。 这些反应产生碳氮键，形成单一的酰胺键。 这个过程涉及消除以前属于功能组的其他原子。 羰基组分可以是羧酸基团或更具反应性的酰卤衍生物的一部分。 胺基和羧酸基可以在同一个单体上，或者聚合物可以由两种不同的双官能单体构成，一个具有两个胺基，另一个具有两个羧酸或酰氯基。

缩合反应在工业上用于合成生产尼龙聚合物。 尼龙必须特别包含直链（脂肪族）单体。 酰胺键由胺基（也称为氨基）和羧酸基团产生。 来自羧酸的羟基与来自胺的氢结合，并产生水，这是与反应同名的消除副产物。

作为缩合反应的一个例子，考虑在生物体中，氨基酸通过酶相互缩合形成酰胺键（称为肽）。 所得聚酰胺称为蛋白质或多肽。 在下图中，将氨基酸视为与相同分子反应形成聚酰胺的单个脂肪族单体，仅关注胺基和酸基。 忽略取代基 R 基团——假设 R 基团之间的差异可以忽略不计：

用于全芳族聚酰胺或芳族聚酰胺，例如 芳纶，反应性更强的酰氯用作单体。 与胺基的聚合反应消除了氯化氢。 酰氯路线可用作实验室合成，以避免加热并获得几乎瞬时的反应。 芳族部分本身不参与消除反应，但它确实增加了所得材料的刚性和强度，这导致了 Kevlar 著名的强度。

芳族聚酰胺由两种不同的单体制成，这两种单体连续交替形成聚合物链。 芳纶是芳香族聚酰胺：

聚合酶也可以通过应用 Ritter 反应使用酸催化从二腈合成。 本方法适用于以己二腈、甲醛和水为原料制备尼龙1,6。 此外，也可以使用这种方法从乙二醇和二腈合成聚酰胺。