合成高分子化合物的基本方法77

有机高分子化合物:相对分子质量很大的化合物，也称聚合物或高聚物。有天然有机高分子和合成有机高分子。有机高分子化合物的概念

合成有机高分子一般是由小分子通过聚合反应生成的。（1）小分子：相对分子质量通常不上千，有明确的数值，通常称为低分子化合物，简称小分子；如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等

（2）高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，只是一个平均值，通常称为高分子化合物，简称高分子，有时，又称高聚物；如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等相对分子质量大小不同高聚物与小分子的区别小分子：结构单一高分子：由若干个重复结构单元组成，根据连接方式不同，有线型和体型两种结构。结构不同性质有较大差异——高分子基本性质（1）溶解性：线型结构溶解在适当的溶剂里，体型结构不溶，可能有一定程度的胀大。（2）热塑性和热固性（3）强度（4）电绝缘性（5）特性：耐化学腐蚀、耐热、耐磨、易老化、难降解等。催化剂线型结构

聚乙烯是一种生活中常用的塑料聚合反应:相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的高分子的反应叫聚合反应。

这样的聚合反应，同时也是加成反应，叫做加成聚合反应，简称加聚反应。一、加成聚合反应CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……→CH2—CH2+CH2—CH2+CH2—CH2+……→—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—…聚合反应CH2=CH2单体—CH2—CH2—聚乙烯的重复结构单元——链节n聚合度n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质量：聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。高分子化合物，一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。

2、发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。

3、聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。加聚反应的特点：单体名称单体结构简式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔HC≡CH加聚反应是形成高分子化合和物的重要类型。参加反应的单体一般都要求有双键。（通常为C=C，有时也可为C=O）。常见加聚反应的类型有：（1）含一个碳碳双键的加聚反应nCH3CH=CH2[CH—CH2]催化剂nCH3

碳碳双键上连接的原子或原子团，在高分子化合物中只能做支链。加聚反应的类型：nCH2=CH—C=CH2[CH2—CH=C—CH2]催化剂CH3CH3n分子中存在碳碳双键、单键交错形式的烯烃，称为共轭烯烃，其中的双键为共轭双键。含共轭双键的单体在发生加聚反应时，原来双键中的一个单键均断裂，在形成的高分子化合物中生成一个新的双键，单体间相互结合成键状。（2）共轭双键的加聚反应nCH2=CH—C=CH2+nCH3CH=CH2

[CH2—CH=C—CH2—CHCH2]CH3催化剂CH3CH3n（3）不同物质间的加聚反应（4）含碳氧双键的加聚反应

nH—C—H—O—CH2—‖O[]n

你知道下面两个聚合物由何种单体聚合而成的吗？

CH2=CHCl→单体：

凡链节主链只在C原子并存在有C=C双键结构的高聚物，其规律是“见双键、四个C；无双键、两个C”划线断开。→单体：CH2=CH2

半键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单键。加聚产物单体的判断：举例：加聚产物单体的判断1．凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭合即为单体。2．凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。3．凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：1、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（）B.C.D.BA.练一练2、人造象牙中，主要成分的结构是它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是（）

A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH3B3、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成的是（）B.C.CH3CH=CH2

和CH2=CH2D.CH3CH=CH2

CA.

该反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，还伴有小分子副产物（如：H2O等）的生成。这类反应我们称之为“缩聚反应”。聚酯二、缩合聚合反应缩聚反应的特点：1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子；2、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl等）生成；3、所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同；4、缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：①由一种单体6—羟基己酸制聚—6—羟基己酸：nmol单体中含—COOH官能团（或—OH）的物质的量为：nmol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（n-1）mol。聚—6—羟基己酸缩聚反应中小分子的物质的量：②由两种单体：nmol和进行缩聚反应，nmol中含—COOH的物质的量为2nmol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（2n-1）mol。nmol你能看出下列聚合物是由什么单体缩聚而成呢？

缩聚物单体的推断方法常用“切割法”，如下图示：

缩聚产物单体的判断——切割法

从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。如已知涤纶树脂的结构简式为凡链节为H

OH结构的，其单体必为一种，在链节的-NH上加氢原子、羰基上加羟基，所得氨基酸为单体。如H

OH的单体是和HOOC(CH2)mCOOH。如H

OH的单体是凡链节为H

OH结构的单体必是两种，可从上断开，在-NH上加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。线型结构思考含有三个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物会呈现什么样的结构？（1）判断聚合类型若链节上都是碳原子，一般是加聚反应得到的产物，若链节上含有

—C—O——C—NH—

等基时，都是缩聚反应的产物。

例：[O—CH2]是HCHO加聚的产物。含基团的是HCHO和酚发生发生缩聚反应的产物。‖O—C—‖On‖O总结：由高聚物推单体的方法

（2）若是加聚产物凡链节的主链上只有两个碳原子（无其它原子）的高聚物其合成单体必为一种，将两半链闭合即可，如的单体是

凡链节主链只有碳原子并存在C=C双键结构高聚物，其规律是“见双键、四个碳，无双键、两个碳”划线断开，然后将半键闭合，即将双键互换。

[CH—CH=C—CH2]的单体是

CH2=CH—C=CH2nCH3CH3凡链节为—HN—R—CO—结构的高聚物，其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢，在羰基上加羟基，即得高聚物单体。如—N—CH2—CH2—C—，其单体为

H2N—CH2—CH2—COOHnH[]‖O（3）若是缩聚产物凡链节中间（不在端上）含有肽键结构的高聚物，从肽键中间断开，两侧为不对称性结构的其单体必为两种；在亚氨基上加氢，羰基上加羟基即得高聚物单体。如—N—CH2—C—N—CH2—CH2—C—，单体H2N—CH2—COOH和H2N—CH2—CH2—COOH[