第 1 节 合成高分子化合物的基本方法

第五章进入合成有机高分子化合物的时代第1节合成高分子化合物的基本方法学习目标：1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点重点：通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，或从简单的聚合物结构式分析出单体。难点：1、加聚与缩聚反应的一般特点2、单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念3、加聚物与缩聚物单体识别4、加聚反应和缩聚反应方程式的书写【想一想】：什么是高分子化合物？我们在日常生活中遇到过的有机高分子化合物有哪些？

天然高分子：淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等

合成高分子：

塑料、合成纤维、合成橡胶等

高分子作为结构材料具有质轻、不腐、不蚀、色彩绚丽等优点，广泛应用于工农业生产、医疗器械、家用器具、文化体育、娱乐用品，儿童玩具等，大大丰富和美化了人们的生活。一座年产8万吨的合成橡胶厂相当于145万亩橡胶园的年产量。一座年产万吨的合成纤维厂相当于30万亩棉田或250万头绵羊的棉毛产量。合成纤维合成橡胶思考1：有机高分子化合物与低分子有机化学物有什么不同?1.相对分子质量的大小不同:

（1）高分子的分子量很___，一般高达

。低分子相对分子质量较____，一般在_______以下。 （2）低分子有机相对分子分子量都有一个_____的数值，而高分子化合物的相对分子质量只是一个______值。

想一想：油脂（例硬脂酸甘油酯）是高分子化合物吗？为什么？大104--106小1000明确平均不是高分子化合物思考2：

有机高分子化合物与低分子有机化学物有什么不同?2.基本结构不同： 高分子化合物是以低分子有机物作原料，经______反应得到的若干具有_____(填不重复或重复)结构单元的组成。而低分子物质只具有_____（填不单一或单一）分子结构，小分子______重复结构单元。聚合重复单一没有有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量物质类别分子的基本结构性质104～1061000以下混合物纯净物若干重复单元组成单一分子物理、化学性质上有较大差别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聚合反应:一、加成聚合反应定义：小分子间通过加成反应的形式形成高分子化合物的反应叫加成聚合反应；如：nCH2=CH2[CH2—CH2]n催化剂单体链节聚合度M聚合物=链节的相对质量×n加聚反应P.100思考与交流

单体名称单体的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=CHCH=CH2乙炔CH≡CH-CH2-CH2-n-CH2-CH-nCH3-CH2-CH-nCl-CH2-CH-nCN-CH2-CH-nCOOH-CH2-CH-nOCOCH3-CH=CH-n

-CH2CH=CHCH2-n加聚反应1.加聚反应的特点:⑴单体含不饱和键：如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。⑵没有副产物生成；⑶链节和单体的组成相同(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2.加聚物结构简式的书写将链接写在方括号内，聚合度n写在方括号的右下角-CH2-CH2-n-CH2-CH-nCl例如：加聚反应3.根据单体判断聚合产物第一组：CH2=CHCH3

CH2=CHCNCH2=CHCOOHCH≡CCH3小结：此类化合物加聚将单体的不饱和键的碳链单独列一行，其他视为支链部分。加聚反应第二组：（1，3-丁二烯型）CH2=CH—CH=CH2、CH2=C(CH3)—CH=CH2小结：1，3-丁二烯型的单体聚合时，主链上的单双键相互替换即可。加聚反应第三组：（共聚反应）CH2=CH2和CH2=CHCN，CH2=CH—CH=CH2

和CH2=CHCN小结：方法类似第一、二组，仅需将不饱和碳链进行连接即可，其他仍视为支链。加聚反应4.由加聚聚合物推单体的方法[CH2—CH]nClCH2=CHCl弯箭头法：边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断成单键。加聚反应由加聚聚合物推单体的方法:→单体：CH2=CH2

边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单键。→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，然后将半键闭合，即双键互换。加聚反应举例：加聚产物单体的判断加聚反应加聚反应加聚反应的类型总结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不饱和键。（通常为C=C，有时也可为C=O）。加聚反应（1）含一个碳碳双键(或叁键)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：加聚反应nCH2=CH—C=CH2[CH2—CH=C—CH2]催化剂CH3CH3n（2）含两个双键的加聚反应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。加聚反应nCH2=CH—C=CH2+nCH3CH=CH2CH3催化剂（3）不同物质间的加聚反应加聚反应nCH3CH3

[CH2—CH=C—CH2—CHCH2]（4）含碳氧双键的加聚反应

nH—C—H‖O加聚反应[]n—O—CH2—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)2COB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH31、写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式3、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（）

A.

B.

C.

D.加聚反应4、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成的是（）

A.

B.C.CH3CH=CH2

和CH2=CH2D.CH3CH=CH2加聚反应5、有机玻璃（聚丙烯酸甲酯）的结构简式可用表示。设聚合度n为3000。回答下列问题：（1）指出有机玻璃的单体和链节；

（2）求有机玻璃的相对分子质量；加聚反应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第2课时请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点

1、乙酸与乙醇酯化反应

2、两个甘氨酸分子形成二肽缩聚反应聚酯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”。缩聚反应二、缩合聚合反应定义：小分子间通过缩合反应的形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽…）缩聚反应缩合聚合反应如：催化剂单体链节聚合度M聚合物=单体的相对质量×n-(n-1)×18+(n-1)H2O端基原子端基原子团nCH3CH-C-OHOHO

HOCHCnOHCH3O缩聚反应①由一种单体缩合聚合反应nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH催化剂单体链节聚合度M聚合物=单体的相对质量×n-(2n-1)×18HOOC(CH2)4COOCH2CH2OnH+(2n-1)H2O端基原子端基原子团缩聚反应②由两种单体：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：

缩聚反应缩聚反应的类型缩聚反应也是形成高分子化合物的重要类型。参加反应的单体一般要求有两个或两个以上同种或不同种的官能团。常见的缩聚反应类型有：缩聚反应（1）醇羟基和羧基酯化而缩聚①二元羧酸和二元醇的缩聚，如合成聚酯nHOOC--COOH+nHOCH2CH2OH此类反应的通式为；nHOOC-R-COOH+nHO-R-OH′nHO—C-R-C-O-R-O—‖‖

[]HOO′+(2n-1)H2O+(2n-1)H2O缩聚反应②醇酸自身的酯化缩聚如nCH3CHCOOHH—O—CH—C—OHn‖‖OO[]OHCH3(n-1)H2O+[]此类反应若单体为一种物质，则通式为：nHO—R—COOHH—O—R—C—OH

′H—O—R—C—O—R—C—+(2n-1)H2O‖O‖O[]nOH若有两种或两种以上单体，则通式为：nHO—R—COOH+nHO—R—COOH′n+(n-1)H2O缩聚反应（2）氨基与羧基的缩聚①氨基酸自身的缩聚，如合成聚酰胺6：nH2N(CH2)5COOHH—NH(CH2)5C-O—H‖O[]n(n-1)H2O+若此类反应只有一种单体，则通式为：′nH2N—R—COOHH—NH—R—C—‖O[]nOHH2O+(n-1)若此类反应有两种或两种以上单体，则通式为：′nH2N—R—COOH+nH2N—R—COOH

H

—NH—R—C—NH—R—C—OH[]n(2n-1)H2O+‖O‖O缩聚反应nHOOC—COOH+nH2N—CH2—CH2—NH2

HO—C—C—NH—CH2CH2—NH—H+(2n-1)H2O此类反应的通式为：nHOOC—R—COOH+nH2N—R—NH2

HO—C—C—NH—R—NH—H+(2n-1)H2O‖O‖O[]n′‖O‖O′[]n②含氨基与羧基的单体发生缩聚反应缩聚反应缩聚反应缩聚物单体的推断方法常用“切割法”，如下图示：

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