选修五第五讲有机合成及其应用合成高分子化合物

1、一、有机合成的关键之一一、有机合成的关键之一碳骨架的构建碳骨架的构建构建碳骨架，包括在原料分子及中间化合物分子的碳构建碳骨架，包括在原料分子及中间化合物分子的碳骨架上增长或减短碳链、成环或开环等骨架上增长或减短碳链、成环或开环等3常见的成环反应常见的成环反应(1)2HOCH2CH2COOH或或HOCH2CH2COOH(2)H2NCH2CH2COOH(3)HOCH2CH2OH2官能团的转化官能团的转化(以乙烯为起始物以乙烯为起始物)三、合成高分子化合物三、合成高分子化合物1高分子化合物的组成高分子化合物的组成(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子单体：能够进行聚合反应形成高分子化合

2、物的低分子 化合物化合物(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小 单元单元(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目聚合度：高分子链中含有链节的数目2加聚反应和缩聚反应的比较加聚反应和缩聚反应的比较加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应概念概念加聚反应是单体通过加成加聚反应是单体通过加成的方式生成高分子化合物的方式生成高分子化合物的反应的反应缩聚反应是指单体通缩聚反应是指单体通 过分子间的相互缩合过分子间的相互缩合而生成高分子化合物而生成高分子化合物的聚合反应的聚合反应反应物反应物特征特征含不饱和键含不饱和键(如如 等等)含特征官能团含特征官能团

3、(如如OH、 等等)加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应产物特征产物特征聚合物与单体具有相聚合物与单体具有相同的组成同的组成聚合物和单体组成不同聚合物和单体组成不同产物种类产物种类只有聚合物只有聚合物聚合物和小分子聚合物和小分子(如如H2O等等)反应种类反应种类单烯加聚、双烯加聚单烯加聚、双烯加聚酚醛缩聚类、酯类、肽酚醛缩聚类、酯类、肽类类3加聚反应、缩聚反应的类型加聚反应、缩聚反应的类型(1)加聚反应类型加聚反应类型聚单烯烃类聚单烯烃类(塑料纤维塑料纤维)聚二烯烃类聚二烯烃类(橡胶橡胶)混聚：两种或两种以上单体加聚：混聚：两种或两种以上单体加聚：聚乙炔：聚乙炔：nCHCH(2)缩聚反应类型缩聚反

4、应类型聚酯类：聚酯类：OH与与COOH间的缩聚间的缩聚聚酰胺类：聚酰胺类：NH2与与COOH间的缩聚间的缩聚酚醛树脂类酚醛树脂类4由高聚物推断单体由高聚物推断单体(1)加聚产物单体的判断方法加聚产物单体的判断方法凡链节的主链只有两个碳原子凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子无其他原子)的聚合物，的聚合物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体其合成单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体凡链节主链有四个碳原子凡链节主链有四个碳原子(无其他原子无其他原子)，且链节无双，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断开，然后键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断开，然后两键闭合即得

5、对应单体如两键闭合即得对应单体如凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其规律是高聚物，其规律是“凡双键，四个碳；无双键，两个凡双键，四个碳；无双键，两个碳碳”划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体对应单体(2)缩聚产物单体的判断方法缩聚产物单体的判断方法酯类高聚物中含有酯类高聚物中含有“ ”，它的单体有两种，它的单体有两种，从从 中间断开，中间断开， 恢复为恢复为 ，O恢复为恢复为OH.如如 的单体为的单体为酰胺类高聚物中含有酰胺类高聚物中含有“ ”，在亚氨基上加氢，羰，在亚氨基上加

6、氢，羰基碳原子上加羟基，即得高聚物单体如基碳原子上加羟基，即得高聚物单体如 的单体是的单体是H2NCH2COOH和和H2NCH2CH2COOH.酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成，若链节中有酚羟基酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成，若链节中有酚羟基的结构如的结构如 ，单体是，单体是 和和HCHO.四、合成高分子材料四、合成高分子材料以合成高分子化合物为基本原料，加入适当助剂，通常以合成高分子化合物为基本原料，加入适当助剂，通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等，经过一定加工过程指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等，经过一定加工过程制成的材料制成的材料(2)医用高分子医用高分子常见类型：常见类型：聚乳酸：聚乳酸：

7、 ，硅橡胶：，硅橡胶：以及聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等以及聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等性能：生物相容性较好，安全无毒性能：生物相容性较好，安全无毒用途：制造医用器械、人造器官等用途：制造医用器械、人造器官等例例1(2010江苏高考江苏高考)阿立哌唑阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到条路线合成得到(4)B的水解产物为的水解产物为 ，H与它互与它互为同分异构体，属于为同分异构体，属于氨基酸氨基酸(确定氨基与羧基的位置确定氨基与羧基的位置)，能与氯化铁溶液发生显色反应能与氯化铁溶液

8、发生显色反应(有酚羟基有酚羟基)，且苯环上的，且苯环上的一氯代物只有一氯代物只有2种，则它的结构简式为种，则它的结构简式为 或或 有机合成的路线设计及合成路线的优化有机合成的路线设计及合成路线的优化(1)合成路线要符合合成路线要符合“绿色、环保绿色、环保”的要求，最大限度地利的要求，最大限度地利 用原料分子中的每一个原子，达到低排放甚至零排放用原料分子中的每一个原子，达到低排放甚至零排放(2)基础原料要廉价、易得、低毒性、低污染基础原料要廉价、易得、低毒性、低污染(3)按照一定的顺序和规律引入官能团按照一定的顺序和规律引入官能团(4)合成的方法包括顺式和逆式合成法，即：合成的方法包括顺式和逆式

9、合成法，即： 基础原料基础原料 中间体中间体 目标化合物目标化合物例例2近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好下图是以煤为原料生产聚一些化工产品的前景又被看好下图是以煤为原料生产聚氯乙烯氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路线和人造羊毛的合成路线请回答下列问题：请回答下列问题：(1)写出下列反应的类型：反应写出下列反应的类型：反应_，反应反应_.(2)写出下列物质的结构简式：写出下列物质的结构简式：PVC_，C .(3)写出写出AD的化学反应方程式的化学反应方程式_.(4)与与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有互为同

10、分异构体且可发生碱性水解的物质有_种种(不包括环状化合物不包括环状化合物)，写出其中一种的，写出其中一种的结构简式结构简式_1下列物质不属于高分子化合物的是下列物质不属于高分子化合物的是 ()甘油甘油油脂油脂纤维素纤维素淀粉淀粉有机玻璃有机玻璃蛋白质蛋白质蔗糖蔗糖天然橡胶天然橡胶2,4,6三硝基甲三硝基甲苯苯涤纶涤纶ABC D答案：答案：B. .2聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，其结构简式为：其结构简式为： ，它具有弹性好、不易，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点下列对聚丙烯酸酯的老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点下列对聚丙

11、烯酸酯的叙述正确的是叙述正确的是 ()是缩聚产物是缩聚产物是加聚产物是加聚产物属于混合物属于混合物属于属于纯净物纯净物可以发生水解反应可以发生水解反应A BC D解析：解析：根据该物质的结构简式可以确定其单体为根据该物质的结构简式可以确定其单体为CH2 = = CHCOOR，可知合成该物质发生的是加聚反应；由于高，可知合成该物质发生的是加聚反应；由于高分子中分子中n不固定，故其属于混合物；聚丙烯酸酯含有酯基，不固定，故其属于混合物；聚丙烯酸酯含有酯基，则可以发生水解反应则可以发生水解反应答案：答案：B3食品保鲜膜按材质分为聚乙烯食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)等

12、等种类种类PE保鲜膜可直接接触食品，保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜不可直保鲜膜不可直接接触食品，它对人体有潜在危害下列有关叙述不接接触食品，它对人体有潜在危害下列有关叙述不正确的是正确的是 ()APE、PVC都属于线型高分子化合物都属于线型高分子化合物BPE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色C焚烧焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体如保鲜膜会放出有毒气体如HClD废弃的废弃的PE和和PVC均应回收利用以减少白色污染均应回收利用以减少白色污染解析：解析：聚乙烯、聚氯乙烯都属于线型高分子化合物，聚乙烯、聚氯乙烯都属于线型高分子化合物，A对；对；PVC的单体是的单

13、体是CH2CHCl，不属于烃，不属于烃，B错；错；PVC中含有氯元素，在燃烧过程中会产生中含有氯元素，在燃烧过程中会产生HCl，对人体有害，对人体有害，C对；废弃塑料可造成白色污染，回收利用减少对环境对；废弃塑料可造成白色污染，回收利用减少对环境的污染，的污染，D对对答案：答案：B4下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是还能发生缩聚反应的是 ()解析：解析：能发生加成反应应含有碳碳双键、碳碳叁键或能发生加成反应应含有碳碳双键、碳碳叁键或CHO等，能发生加聚反应应含有碳碳双键、碳碳叁键等，等，能发生加聚反应应含有碳碳双键、碳碳叁键等，能发生缩聚反应应含有氨基或羟基和羧基等能发生缩聚反应应含有氨基或羟基和羧基等答案：答案：D解析：解析：A中中CH3CH2OH脱水有副产物，脱水有副产物，B中取代有多种卤代中取代有多种卤代物生成，物生成，C中与中与B相似，取代过程有多种取代物生成相似，取代过程有多种取代物生成答案：答案：D6茉莉花茉莉花是一首脍炙人口的江苏民歌茉莉花香气的是一首脍炙人口的江苏民歌茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯成分有多种，乙酸苯甲酯( )是其中的一是其中的一种，它可以从茉莉花中提取