第十一章第五节高分子化合物有机合成与推断

1、全局性掌控全局性掌控全局性掌控全局性掌控 本节重点为有机合成和推断主要考点有：单体和本节重点为有机合成和推断主要考点有：单体和高聚物的相互推导；有机合成和有机推断预测有机合高聚物的相互推导；有机合成和有机推断预测有机合成和推断会以填空题为主，常将有机物的组成、结构、成和推断会以填空题为主，常将有机物的组成、结构、性质的考查整合在一起，并常与新信息紧密结合，具有性质的考查整合在一起，并常与新信息紧密结合，具有较强的综合性较强的综合性.选项式诊断选项式诊断诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打判断正误，在诊断一栏内打“”或或“”1. 的结构中含有酯基的结构中含有酯基(2010 北京高考北京高考T8A)2

2、.聚乙烯可发生加成反应聚乙烯可发生加成反应(2010福建高考福建高考T6A)3.废弃的聚乙烯和聚氯乙烯物可回收利用，减少白色废弃的聚乙烯和聚氯乙烯物可回收利用，减少白色 污染污染(2010广州联考广州联考T8C)选项式诊断选项式诊断诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打判断正误，在诊断一栏内打“”或或“”4.聚碳酸酯是纯净物聚碳酸酯是纯净物(2010福州联考福州联考T6B)5.维通橡胶的结构简式为维通橡胶的结构简式为 ， 合成它的单体为合成它的单体为1,1二氟乙烯和全氟丙烯二氟乙烯和全氟丙烯(2010唐山唐山 模拟模拟T4B)一、有机高分子化合物一、有机高分子化合物1单体单体能够进行能够进行 反应形

3、成高分子化合物的低分子化合物反应形成高分子化合物的低分子化合物2链节链节高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位聚合聚合3聚合度聚合度高分子链中含有链节的高分子链中含有链节的 数目数目二、合成有机高分子化合物的基本方法二、合成有机高分子化合物的基本方法1加成聚合反应加成聚合反应(1)概念：由不饱和的单体加成聚合生成概念：由不饱和的单体加成聚合生成 的的反应反应(2)常见的加聚型高分子化合物常见的加聚型高分子化合物高分子化合物高分子化合物单体结构简式单体结构简式聚合物聚合物CH2=CHCH3CH2 = = CHCl单体结构简式单体结构简式聚合物聚合

4、物CH3COOCH = = CH2CH2 = = CHCH = = CH2CH2 = = CHCNCHCH2缩合聚合反应缩合聚合反应(1)概念：单体之间相互作用生成概念：单体之间相互作用生成 ，同时还，同时还生成生成 (如水如水)的聚合反应的聚合反应(2)常见的缩聚型高分子化合物常见的缩聚型高分子化合物 的单体是：的单体是： 和和HO(CH2)2OH. 的单体是的单体是 .高分子化合物高分子化合物小分子小分子HOOC(CH2)5OH 的单体是的单体是 和和 . 的单体是的单体是 . 的单体的单体是是 和和 .HOCH2CH2OHH2NCH2COOHH2NCH2CH2COOH书写缩聚反应方程式时

5、，只有一种单体，则生成小分书写缩聚反应方程式时，只有一种单体，则生成小分子的数目是多少？若反应物有两种单体呢？子的数目是多少？若反应物有两种单体呢？提示：提示：若反应物只有一种单体，生成小分子数目为若反应物只有一种单体，生成小分子数目为n1，若反应物有两种单体，生成小分子数目为，若反应物有两种单体，生成小分子数目为2n1.三、应用广泛的高分子材料三、应用广泛的高分子材料1高分子化合物的分类、结构高分子化合物的分类、结构2塑料塑料(1)主要成分主要成分塑料的主要成分是塑料的主要成分是 ，其他添加物质称之为，其他添加物质称之为 (2)常见的塑料常见的塑料合成树脂合成树脂加工加工助剂助剂名称名称单体

6、单体结构简式结构简式聚乙烯聚乙烯CH2 = = CH2酚醛树脂酚醛树脂(电木电木)涤纶的结构为涤纶的结构为 ，由单体合成涤纶的化学方程式为：由单体合成涤纶的化学方程式为： ，反应类型为反应类型为 缩聚反应缩聚反应4合成橡胶合成橡胶(1)原料原料以石油、天然气为原料，以以石油、天然气为原料，以 和和 等为单体，聚等为单体，聚合而成合而成(2)性能性能具有具有 、绝缘性、绝缘性、 、耐油、耐高温或耐低温、耐油、耐高温或耐低温等性能等性能二烯烃二烯烃烯烃烯烃高弹性高弹性耐腐蚀耐腐蚀(3)几种常见的合成橡胶几种常见的合成橡胶名称名称单体单体高聚物的分子结构高聚物的分子结构顺丁顺丁橡胶橡胶CH2 = C

7、HCH = = CH2丁苯丁苯橡胶橡胶(SBR)CH2 = CHCH = CH2、氯丁氯丁橡胶橡胶(CBR)2复合材料复合材料(1)概念概念两种或两种以上材料组合成的一种新型材料，其中一种材两种或两种以上材料组合成的一种新型材料，其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂料作为基体，另一种材料作为增强剂(2)主要性能主要性能强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀(3)应用领域应用领域可应用于宇宙航空等工业可应用于宇宙航空等工业1对聚合物对聚合物 分析正确的是分析正确的是 ()A其单体是其单体是CH2 = = CH2和和HCOOC2H5B它是缩聚反应产物它是缩聚反应产物C其

8、链节是其链节是CH3CH2COOC2H5D其单体是其单体是CH2 = = CHCOOC2H5解析：解析：由结构可以看出，重复单元是由结构可以看出，重复单元是 即即链节，单体是链节，单体是CH2 = = CHCOOC2H5，应是加聚反应的，应是加聚反应的产物产物答案：答案： D2(2011北京海淀期末北京海淀期末)一次性使用的聚苯乙烯一次性使用的聚苯乙烯( )材料易造成材料易造成“白色污染白色污染”，其替代物聚，其替代物聚乳酸乳酸( )是由乳酸是由乳酸( )聚合而成的，聚乳酸可在乳酸菌的作用下降解下列说聚合而成的，聚乳酸可在乳酸菌的作用下降解下列说法正确的是法正确的是 ()A聚苯乙烯的单体为聚苯

9、乙烯的单体为B聚苯乙烯与聚乳酸的聚合方式相似聚苯乙烯与聚乳酸的聚合方式相似C聚苯乙烯和聚乳酸均为纯净物聚苯乙烯和聚乳酸均为纯净物D乳酸可发生消去反应乳酸可发生消去反应解析：解析：聚苯乙烯的单体为聚苯乙烯的单体为 ，A项项错误；合成聚苯乙烯的反应是加聚反应，聚乳酸是通错误；合成聚苯乙烯的反应是加聚反应，聚乳酸是通过缩聚反应合成的，过缩聚反应合成的，B项错误；由于项错误；由于n值不同，高分子值不同，高分子化合物一般属于混合物，化合物一般属于混合物，C项错误项错误答案：答案： D3下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是是 ()A单体单体CH

10、2 = = CH2制高聚物制高聚物B单体单体 与与CH2 = = CHCH = = CH2制高聚物制高聚物C单体单体CH2 = = CHCH3制高聚物制高聚物D单体单体HOCH2CH2OH与与 制制高聚物高聚物解析：解析：A、B、C中均为加聚反应；中均为加聚反应；D中有机物是通中有机物是通过过OH与与COOH之间脱去水的缩聚反应形成的之间脱去水的缩聚反应形成的答案：答案： D4聚苯乙烯的结构简式为聚苯乙烯的结构简式为 ，试回答下列，试回答下列问题：问题：(1)聚苯乙烯的链节是聚苯乙烯的链节是_，合成聚苯乙烯的单体是合成聚苯乙烯的单体是_(2)实验测得聚苯乙烯的平均相对分子质量为实验测得聚苯乙烯

11、的平均相对分子质量为57200，则该，则该高聚物的聚合度为高聚物的聚合度为_(3)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，可推知聚已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，可推知聚苯乙烯具有苯乙烯具有_性性(填填“热塑热塑”或或“热固热固”)，_(填填“能能”或或“不能不能”)溶于氯仿溶于氯仿(CHCl3)答案：答案：(1) (2)550(3)热塑能热塑能5用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：乙酯的路线如下：根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：(1)由由CH2 = = CH

12、2制得有机物制得有机物A的化学反应类型是的化学反应类型是_；(2)丙烯醛丙烯醛(CH2 = = CHCHO)中含有的官能团中含有的官能团_(填名填名称称)；(3)A与与B合成丙烯酸乙酯的化学反应方程式是：合成丙烯酸乙酯的化学反应方程式是：_；该反应的类型是该反应的类型是_.(4)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是：由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是：_.1加聚反应与缩聚反应的比较加聚反应与缩聚反应的比较类型类型加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应反应物反应物特征特征含不饱和键含不饱和键(如如 )含特征官能团含特征官能团(如如 )产物产物特征特征高聚物与单体具有高聚物与单体具

13、有相同的组成相同的组成高聚物和单体有不同的高聚物和单体有不同的组成组成类型类型加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应产物产物种类种类只产生高聚物只产生高聚物高聚物和小分子高聚物和小分子(如如H2O等等)反应反应种类种类单烯加聚，双烯加聚单烯加聚，双烯加聚酚醛缩聚，形成酯类、肽酚醛缩聚，形成酯类、肽键等键等2由高聚物判断单体的方法由高聚物判断单体的方法(1)加聚产物单体的判断加聚产物单体的判断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)的聚合的聚合物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即得对应物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体单体凡链节主链有四个碳原子凡

14、链节主链有四个碳原子(无其他原子无其他原子)，且链节无，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断开，双键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断开，然后两键闭合即得对应单体如然后两键闭合即得对应单体如 的单体为的单体为CH2 = = CH2和和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，按照规律高聚物，按照规律“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 的单体为的单体为CHCH.(2)缩聚产物单体的判断缩聚产物单体

15、的判断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 的的单体为单体为 和和HO(CH2)4OH.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，在亚氨基上加氢，羰基碳原子上加羟基，即得高聚物单体如羰基碳原子上加羟基，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，其结构简式为酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成，其结构简式为 ，单体是，单体是 和和HCHO.例例1(1)做装饰板的贴画，常用氨基树脂，它的结构片段做装饰板的贴画

16、，常用氨基树脂，它的结构片段如下图所示：如下图所示：它可以看做是两种单体的缩水产物，这两种单体的结它可以看做是两种单体的缩水产物，这两种单体的结构简式是构简式是_，_.(2)ABS： 的的3种单体种单体的结构简式分别是的结构简式分别是_，_，_.(3)新型弹性材料新型弹性材料“丁苯吡橡胶丁苯吡橡胶”的结构简式如下：的结构简式如下：其单体为其单体为_名师精析名师精析由高聚物找单体是有关高分子化合物考查中由高聚物找单体是有关高分子化合物考查中的常用题型，重点抓住教材中涉及的不饱和键的加成，以的常用题型，重点抓住教材中涉及的不饱和键的加成，以及及COOH与与OH、COOH与与NH2、OH与与OH、

17、与苯酚之间的缩合与苯酚之间的缩合(1)类似于苯酚与甲醛的缩类似于苯酚与甲醛的缩聚反应，属于含有活泼聚反应，属于含有活泼H的物质与羰基的缩合的物质与羰基的缩合(2)(3)观察观察该高聚物的结构特点，可知属于加聚聚合物该高聚物的结构特点，可知属于加聚聚合物答案答案(1)(2)CH2 = = CHCNCH2 = = CHCH = = CH2(3)CH2 = = CHCH = = CH2、 判断高聚物的单体时，一定要先判断是加聚产物还是判断高聚物的单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物；加聚产物的主链一般全为碳原子，缩聚产物的缩聚产物；加聚产物的主链一般全为碳原子，缩聚产物的链节中不全为碳，一般有

18、链节中不全为碳，一般有“ ”等结构，聚合时的成链处为形成单体时的断键处，如：等结构，聚合时的成链处为形成单体时的断键处，如：“ ”1能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱现有一能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱现有一种叫种叫HEMA的材料，是用来制备软质隐形眼镜的，其的材料，是用来制备软质隐形眼镜的，其结构简式为结构简式为 ，则合成它的单，则合成它的单体为体为 ()ACH3CH = = CHCOOHCH3CH2OHBHOCH2CH2OHCCH2 = = CHCH2COOHDCH3CH2OH解析：解析：该高聚物为加聚反应的产物，其链节为该高聚物为加聚反应的产物，其链节为 ，它是由对应的单体，

19、它是由对应的单体 先发生酯化反应，再发先发生酯化反应，再发生加聚反应而生成的生加聚反应而生成的答案：答案：B2感光性高分子也称为感光性高分子也称为“光敏性高分子光敏性高分子”，是一种在彩电荧，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，其结构简式为：料，其结构简式为：试回答下列问题：试回答下列问题：(1)已知它是由单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种已知它是由单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式单体的结构简式_、_.(2)写出写出(1)中由两种单体生成高聚物的化学反应方程式：中由两种单体生成高聚物的化学反应方程

20、式：_.(3)对此高聚物的性质判断不正确的是对此高聚物的性质判断不正确的是_(选填代号选填代号)A在酸性条件下可以发生水解在酸性条件下可以发生水解B此高聚物不能使溴水褪色此高聚物不能使溴水褪色C此高聚物可以使酸性此高聚物可以使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色D此高聚物可与液溴发生取代反应此高聚物可与液溴发生取代反应E此高聚物水解后可得到另一种高聚物此高聚物水解后可得到另一种高聚物. .解析：解析：从高分子化合物结构简式上分析，该物质是一种加从高分子化合物结构简式上分析，该物质是一种加聚产物，其单体是聚产物，其单体是 ，由于它是由两种单体经酯化反应后再聚合而成，因而酯化由于它是由两种单体经酯化反应

21、后再聚合而成，因而酯化反应的反应物应是反应的反应物应是 和和CH2 =CHOH.在形成的高聚物中仍含有在形成的高聚物中仍含有 ，则具有烯烃的，则具有烯烃的性质，又因为高聚物含有性质，又因为高聚物含有 基团，故也具有酯的基团，故也具有酯的性质性质答案：答案：(1)CH2 = = CHOH(3)B1官能团的引入官能团的引入(1)引入羟基引入羟基(OH)：烯烃与水加成，烯烃与水加成，醛醛(酮酮)与氢气加与氢气加成，成，卤代烃水解，卤代烃水解，酯的水解等；最重要的是卤代酯的水解等；最重要的是卤代烃的水解烃的水解(2)引入卤原子引入卤原子(X)：烃与烃与X2取代，取代，不饱和烃与不饱和烃与HX或或X2加

22、成，加成，醇与醇与HX取代等，最主要的是不饱和烃的加取代等，最主要的是不饱和烃的加成成(3)引入双键：引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入某些醇或卤代烃的消去引入 ；醇的氧化引入醇的氧化引入 等等2官能团的消除官能团的消除(1)通过加成反应可以消除通过加成反应可以消除如如CH2CH2在催化剂作用下与在催化剂作用下与H2发生加成反应发生加成反应(2)通过消去或氧化反应可消除通过消去或氧化反应可消除OH如如CH3CH2OH消去生成消去生成CH2 = = CH2，CH3CH2OH氧化氧化生成乙醛生成乙醛(3)通过加成或氧化反应可消除通过加成或氧化反应可消除CHO如如CH3CHO氧化生成氧化生成CH3C

23、OOH，CH3CHO加加H2还原生成还原生成CH3CH2OH.(4)通过水解反应可消除通过水解反应可消除如如CH3COOC2H5在酸性条件下的水解在酸性条件下的水解5碳骨架的增减碳骨架的增减(1)增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等间的加成、聚合等(2)变短：如烃的裂化裂解，某些烃变短：如烃的裂化裂解，某些烃(如苯的同系物、烯烃如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等的氧化、羧酸盐脱羧反应等例例2(2010上海高考上海高考)粘

24、合剂粘合剂M的合成路线如下图所示：的合成路线如下图所示：完成下列填空：完成下列填空：(1)写出写出A和和B的结构简式：的结构简式：A_，B_.(2)写出反应类型：反应写出反应类型：反应_，反应反应_.(3)写出反应条件：反应写出反应条件：反应_，反应反应_.(4)反应反应和和的目的是的目的是_(5)C的具有相同官能团的同分异构体共有的具有相同官能团的同分异构体共有_种种(6)写出写出D在碱性条件下水解的反应方程式在碱性条件下水解的反应方程式_名师精析名师精析本题可采取正推和逆推相结合的方法推导由本题可采取正推和逆推相结合的方法推导由合成路线图可推知合成路线图可推知C3H6的结构简式是的结构简式

25、是CH2 = = CHCH3，结合，结合反应反应后的产物可知后的产物可知B为为CH2ClCH = = CH2或或CH2BrCH = = CH2，反应，反应为卤代烃的水解反应，生成醇从为卤代烃的水解反应，生成醇从CH2 = = CHCH2OHC3H4O2应是醇氧化为酸的过程，考虑到碳应是醇氧化为酸的过程，考虑到碳碳双键也易被氧化，需对其进行保护，先进行碳双键也易被氧化，需对其进行保护，先进行反应，可与反应，可与HX加成，再进行加成，再进行的消去反应，则的消去反应，则C3H4O2为为CH2 = = CHCOOH.M是加聚反应的产物，逆推两种单体为是加聚反应的产物，逆推两种单体为 和和 CH2 =

26、= CHCOOCH3；则；则C应为应为CH2 = = CHCOOCH3，故反应，故反应为酯化反应，则为酯化反应，则D为为 .与与C具有相同官能团的同分异构体具有相同官能团的同分异构体有：有：有机合成中官能团的保护有机合成中官能团的保护 在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下发生副反应，这样就不能达应试剂或反应条件的影响下发生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原如团，待完成反应后再除去保护基，使其复原如为了

27、防止为了防止OH被氧化可先将其酯化；被氧化可先将其酯化；为保护碳碳双键不被氧化可先将其与为保护碳碳双键不被氧化可先将其与HBr加成或与水加成或与水加成；加成；为保护酚羟基，可先用为保护酚羟基，可先用NaOH溶液使溶液使 转化成转化成 ，再通入，再通入CO2使其复原使其复原解析：解析：解答此题可用逆推法解答此题可用逆推法答案：答案：D4(2011苏北四市模拟苏北四市模拟)高分子材料高分子材料M在光聚合物和金属涂在光聚合物和金属涂料方面有重要用途料方面有重要用途已知：已知：磷酸的结构式为磷酸的结构式为M的结构简式为的结构简式为M可以用丙烯作原料，通过下图所示的路线合成：可以用丙烯作原料，通过下图所

28、示的路线合成：回答下列问题：回答下列问题：(1)写出写出E中两种官能团的结构：中两种官能团的结构：_.(2)C甲基丙烯酸的反应类型为：甲基丙烯酸的反应类型为：_.(3)符合下列条件的甲基丙烯酸的链状同分异构体数目为符合下列条件的甲基丙烯酸的链状同分异构体数目为_(含甲基丙烯酸含甲基丙烯酸)能与溴水反应褪色；能与溴水反应褪色；与与Na2CO3溶液反应放出溶液反应放出CO2气体气体(4)AB的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为结构简式为_解析：解析：(1)根据合成路线中的转化关系，可以推断根据合成路线中的转化关系，可以推断E为为M的单的

29、单体，含有碳碳双键和体，含有碳碳双键和 .(2)C为为 ，而甲基丙烯酸的结构简，而甲基丙烯酸的结构简式为式为 ，因此该反应为消去反应，因此该反应为消去反应(3)甲基丙烯酸的链状同分异构体还有甲基丙烯酸的链状同分异构体还有CH3CH = = CHCOOH、CH2 = = CHCH2COOH，因此共有，因此共有3种种(4)A为为CH2 = = CHCH2OH，AB的反应中碳碳双键的两的反应中碳碳双键的两个碳原子分别加上个碳原子分别加上H、Br，共有两种方式，其产物分别为，共有两种方式，其产物分别为CH3CHBrCH2OH、CH2BrCH2CH2OH，因此副产物为，因此副产物为CH2BrCH2CH2

30、OH.答案：答案： (1) (2)消去反应消去反应(3)3(4)CH2BrCH2CH2OH 有机合成题属于综合考查各类有机物官能团性质、相有机合成题属于综合考查各类有机物官能团性质、相互衍变关系及分析能力和推理能力的题目，是每年高考的互衍变关系及分析能力和推理能力的题目，是每年高考的必考题型对于有机合成路线的设计应从反应步骤、原子必考题型对于有机合成路线的设计应从反应步骤、原子利用率、原料是否经济以及是否符合绿色化学等角度进行利用率、原料是否经济以及是否符合绿色化学等角度进行考虑，同时还要重视正确、规范书写化学式，合理给出反考虑，同时还要重视正确、规范书写化学式，合理给出反应条件，正确完成实验操作等应条件，正确完成实验操作等例例(2010济南模拟济南模拟)下图是以下图是以C7H8为原料合成某聚酰胺为原料合成某聚酰胺类物质类物质(C7H5NO)n的流程图的流程图回答下列问题：回答下列问题：(1)X、Y各是下列选项中的某一