高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法

1、2021-10-14第五章 进入合成有机高分子化合物的时代第一节 合成高分子化合物的基本方法2021-10-141.1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据合成简单高分子的结构分析其链节和单体。据合成简单高分子的结构分析其链节和单体。2.2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点。能说明加聚反应和缩聚反应的特点。2021-10-14引入：引入：写出乙烯制聚乙烯的方程式写出乙烯制聚乙烯的方程式:nCHnCH2 2CHCH2 2 CH CH2 2-CH-CH2 2 n n催化剂催化剂2021-10-14单体：单体：高分子化合物高分子化合物: :链节：链节：

2、聚合度：聚合度：CHCH2 2CHCH2 2-CH-CH2 2CHCH2 2- -n n一、加成聚合反应一、加成聚合反应1.1.四个概念四个概念nCHnCH2 2CHCH2 2 CH CH2 2-CH-CH2 2 n n催化剂催化剂CHCH2 2-CH-CH2 2 n n2021-10-14(1)(1)单双键加聚单双键加聚(2)(2)共轭双键的加聚共轭双键的加聚 2.2.加聚反应的类型加聚反应的类型nCHnCH2 2CHCl CHCl CHCH2 2CHCH n nClClnCHnCH2 2CHCHCHCH3 3 CHCH2 2 CH CH CH CH3 3 n nCHCH2 2CHCHCHC

3、HCHCH2 2nCHnCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2 n n2021-10-14(3)(3)两种及两种以上单体间的加聚两种及两种以上单体间的加聚nCHnCH2 2CHCH2 2+nCH+nCH2 2CH- CH- CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CH CH n nCHCH2 2CHCH2 2CHCHCHCH2 2 或或 n n2021-10-14单体名称单体名称单体结构简式单体结构简式聚合物聚合物乙烯乙烯CHCH2 2CHCH2 2丙烯丙烯CHCH2 2CHCHCHCH3 3氯乙烯氯乙烯CHCH2 2CHClCHClCHCH2 2-CH-CH2 2 n n CH CH2

4、2CH CH n n CH CH3 3 CH CH2 2CH CH n n Cl Cl2021-10-14丙烯腈丙烯腈CHCH2 2CHCNCHCN 丙烯酸丙烯酸CHCH2 2CHCOOHCHCOOH醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯CHCH3 3COOCHCOOCHCHCH2 2丁二烯丁二烯CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2乙炔乙炔HCCHHCCH CH CH2 2CH CH n n CN CN CH CH2 2CH CH n n COOH COOH CH CH2 2CH CH n n 0COCH 0COCH3 3 CH CH2 2CHCHCHCHCHCH2 2 n n CH CHCHCH n

5、n2021-10-14(1)(1)单体必须是含有双键、三键等的不饱和有机物，如烯单体必须是含有双键、三键等的不饱和有机物，如烯 烃、炔烃、二烯烃、醛等。烃、炔烃、二烯烃、醛等。(2)(2)加聚反应的产物只有聚合物，没有副产物。加聚反应的产物只有聚合物，没有副产物。 (3)(3)聚合物的链节主链上是碳原子。聚合物的链节主链上是碳原子。 3.3.加聚反应的特点加聚反应的特点2021-10-14 CHCH3 3 CHCH2 2C C n n COOCHCOOCH3 3 (1)(1)链节的主链上只有两个碳原子的高聚物，其单体必链节的主链上只有两个碳原子的高聚物，其单体必为一种，将两个半键闭合即可为一种

6、，将两个半键闭合即可 CHCH3 3 CHCH2 2 C C COOCH COOCH3 34.4.由加聚产物推单体由加聚产物推单体2021-10-14(2)(2)链节的主链上有四个或四个以上碳原子或含有双键的链节的主链上有四个或四个以上碳原子或含有双键的高聚物，找单体规律：单高聚物，找单体规律：单( (键键) ) 变双变双( (键键),),双双( (键键) )变单变单( (键键),),当某个碳原子超过四价时从该处断开，即为其单体。当某个碳原子超过四价时从该处断开，即为其单体。CHCH2 2CH-CHCH-CHCHCH2 2+ + CHCH2 2CHCH n nCHCH2 2-CH-CHCH-C

7、HCH-CH2 2-CH-CH2 2-CH -CH 2021-10-14二、缩合聚合反应二、缩合聚合反应1.1.定义：定义：具有两个或两个以上官能团的单体，互相缩合具有两个或两个以上官能团的单体，互相缩合并脱去小分子副产物并脱去小分子副产物(H(H2 2O O、HXHX、NHNH3 3等等) )而生成而生成高分子的聚合反应。高分子的聚合反应。2.2.特点：特点：（1 1）单体有双官能团或多官能团的小分子）单体有双官能团或多官能团的小分子 （2 2）在生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成）在生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成（3 3）链节的化学组成与单体化学式不同）链节的化学组成与单体化学

8、式不同2021-10-14（1 1）缩聚物结构简式在方括号外侧写出链节余下的端基）缩聚物结构简式在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，通常用原子或原子团，通常用“”表示。表示。（2 2）写方程式时，要注意生成的小分子的）写方程式时，要注意生成的小分子的 物质的量。物质的量。端基原子团端基原子团端基原子端基原子3.3.聚合物的书写聚合物的书写 n nHOHO如：如：O OH H CCOCHCCOCH2 2CHCH2 2OOO O2021-10-14（1 1）醇羟基之间：）醇羟基之间：（2 2）羟基与羧基之间：）羟基与羧基之间：如如nHOCHnHOCH2 2CHCH2 2OHOH4.4.反应

9、类型反应类型nCHnCH3 3-CH-COOH -CH-COOH OHOH如如nHOOCCOOH+nHOCHnHOOCCOOH+nHOCH2 2CHCH2 2OHOH+(n-1)H+(n-1)H2 20 0OCH2CH2On HHOC C O(CH2)2OOn HOH+(2n-1)H+(2n-1)H2 20 0+(n-1)H+(n-1)H2 20 0H O CH C O CHC OHn OOCH3CH32021-10-14（3 3）氨基与羧基之间）氨基与羧基之间 （4 4）苯酚与醛之间）苯酚与醛之间 nCHnCH2 2-COOH+nCH-COOH+nCH3 3-CH-COOH -CH-COOH

10、 NH NH2 2 NH NH2 2OH OH +(n-1)H+(n-1)H2 2O O nHCH nHCH n n+ +OH OH CHCH2 2 n nHClHClO O+(2n-1)H+(2n-1)H2 20 0H N CH2 C N CH C OHHHOOCH3n 2021-10-145.5.由缩聚物推单体由缩聚物推单体(1)(1)去掉方括号和去掉方括号和n n，变为小分子变为小分子O OO OHOC-R-C-OCHHOC-R-C-OCH2 2CHCH2 2OHOH n n(2)(2)断开分子中的醚键断开分子中的醚键或酯基或肽键或酯基或肽键 HOC-R-COCHHOC-R-COCH2

11、2CHCH2 2OHOHO O补补-OH -OH 补补-H -H O O2021-10-14(3)(3)将断开的羰基碳上连接将断开的羰基碳上连接-OH-OH，在氧或氮原子上连接，在氧或氮原子上连接-H-H，还原为单体小分子还原为单体小分子+HOCH+HOCH2 2CHCH2 2OHOHHOC-R-COHHOC-R-COHO OO O2021-10-14一、加聚反应的基本规律：一、加聚反应的基本规律：见双键，就打开；双变单，单变双；无关基，上下连；见双键，就打开；双变单，单变双；无关基，上下连；链节间，首尾连；链节外，加括号，括号外，再补链节间，首尾连；链节外，加括号，括号外，再补n n二、缩聚

12、反应的基本规律二、缩聚反应的基本规律1.1.缩聚物结构简式要保留端基。缩聚物结构简式要保留端基。2.2.生成物中有小分子，且要注意计量系数，一种单体缩生成物中有小分子，且要注意计量系数，一种单体缩聚时，为聚时，为(n-1)(n-1)。两种单体缩聚时，计量系数为。两种单体缩聚时，计量系数为(2n-1) (2n-1) 2021-10-141.1.人造象牙中，主要成分的结构是人造象牙中，主要成分的结构是 , ,它是通它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是（过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是（ ）A.(CHA.(CH3 3) )2 2O B.HCHO O B.HCHO C.CHC.CH3

13、 3CHO CHO D.CHD.CH3 3OCHOCH3 3 B B 2021-10-142.2.聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（ ） B.B. C.C. D.D.B BA.A.2021-10-143.3.下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成A. A. B. B. C.CHC.CH3 3CHCHCHCH2 2和和CHCH2 2=CH=CH2 2 D.CH D.CH3 3CHCHCHCH2 2 C C 的是（的是（ ）CH2CHCH2CH2n CH32021-10-144.4.将乙烯和丙烯按将乙烯和丙烯按1:11:1物质的量之比聚合时物质的量之比聚合时, ,生成聚合物生成聚合物乙丙树脂乙丙树脂, ,该聚合物的结构简式可能是该聚合物的结构简式可能是( )( ) D. CHD. CH2 2-CH-CH2 2-CH-CHCH-CHCH-CH2 2 n n CHCH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2 n nCHCH2 2-CH-CH2 2