合成有機高分子化合物

1、第五章第五章 進入合成有機高分子化合物的時代進入合成有機高分子化合物的時代我們學(xué)過的高分子化合物按來源分我們學(xué)過的高分子化合物按來源分有哪些？有哪些？它們與普通小分子有何不同？它們與普通小分子有何不同？天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)、天然天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)、天然橡膠等橡膠等 合成高分子：聚乙烯塑料、合成高分子：聚乙烯塑料、合成纖維、合成合成纖維、合成橡膠等橡膠等思考思考1 ：有機高分子化合物和低分子有機物的區(qū)別有機高分子化合物和低分子有機物的區(qū)別高分子有機物低分子有機物純凈物or混合物相對分子質(zhì)量大小M有無明確的數(shù)值分子的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)混合物混合物純凈物純凈物一萬以上一萬以上一千

2、以下一千以下平均值平均值明確值明確值若干重復(fù)結(jié)若干重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成構(gòu)單元組成單一分子單一分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)物理、化學(xué)性質(zhì)上有很大差別物理、化學(xué)性質(zhì)上有很大差別你能說出一些乙烯與聚乙烯的性質(zhì)不同點嗎？你能說出一些乙烯與聚乙烯的性質(zhì)不同點嗎？第一節(jié)第一節(jié) 合成高分子化合物合成高分子化合物的基本方法的基本方法思考思考2 ： 用以合成高分子化合物的反應(yīng)有哪些？用以合成高分子化合物的反應(yīng)有哪些？ 加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)nCH2 CH2催化劑催化劑 CH2 CH2 n 聚乙烯聚乙烯1.1.概念：概念： 小分子小分子 間通過加成反應(yīng)的形式形成高分子間通過加成反應(yīng)的形式形成高分

3、子化合物的反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng)；簡稱加聚反應(yīng)?；衔锏姆磻?yīng)叫加成聚合反應(yīng)；簡稱加聚反應(yīng)。如如：nCH2=CH2 CH2CH2n催催 化化 劑劑單體單體鏈節(jié)鏈節(jié)聚合度聚合度CH2CH2有機小分子有機小分子組成有機物的組成有機物的結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)2.2.相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量一般高分子材料是由若干一般高分子材料是由若干n值不同的高分子材值不同的高分子材料組成的混合物。若題目給出料組成的混合物。若題目給出 n值一定時，一值一定時，一般這個般這個n表示的是高分子的平均聚合度，這時表示的是高分子的平均聚合度，這時高分子就有確定的分子組成和平均相對分子質(zhì)

4、高分子就有確定的分子組成和平均相對分子質(zhì)量量聚合物的平均相對分子質(zhì)量聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量子質(zhì)量n 1、 有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡式可用簡式可用 表示。表示。 設(shè)聚合度設(shè)聚合度n為為3000?；卮鹣铝袉栴}：?；卮鹣铝袉栴}： （1）指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)；）指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)； （2）求有機玻璃的相對分子質(zhì)量；）求有機玻璃的相對分子質(zhì)量；（2）300000CH3課堂練習(xí)課堂練習(xí)一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)3.3.類型類型自聚型自聚型一定條件一定條件一定條件一定條件一定條件一定條件-CH2-CH-n OCOCH3-

5、CH2CH=CHCH2-n-CH=CH-n 共聚型共聚型一定條件一定條件一定條件一定條件-CH2-CH-n OCOCH3一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)4.4.加聚反應(yīng)的特點加聚反應(yīng)的特點單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，只發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，只得到高分子化合物得到高分子化合物一定條件一定條件-CH2-CH-n OCOCH35.5.加聚反應(yīng)單體判斷加聚反應(yīng)單體判斷一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)單雙鍵互換，遇超四鍵斷5.5.加聚反應(yīng)單體判斷加聚反應(yīng)單體判

6、斷一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)單雙鍵互換，與超四鍵斷思考思考2 2：工程塑料：工程塑料ABSABS樹脂（結(jié)構(gòu)式如下）合成時樹脂（結(jié)構(gòu)式如下）合成時用了三種單體，請寫出這三種單體的結(jié)構(gòu)式。用了三種單體，請寫出這三種單體的結(jié)構(gòu)式。CH2CHCNCH2CH CH2CH=CHCH2nCH2= CH CH = CH2CH2 = CHCNCH2 = CH課堂練習(xí)課堂練習(xí)3、用于、用于2008年年北京奧運會北京奧運會的國家游泳中心的國家游泳中心(水立水立方方)的建筑采用了膜材料的建筑采用了膜材料ETFE，該材料為四氟，該材料為四氟乙烯與乙烯的共聚物，四氟乙烯也可與六氟丙乙烯與乙烯的共聚物，四氟乙烯也可與六氟丙烯

7、共聚成全氟乙丙烯。下列說法錯誤的是烯共聚成全氟乙丙烯。下列說法錯誤的是 ( )A.ETFE分子中存在分子中存在“-CH2-CH2-CF2-CF2-”的連的連接方式接方式B.合成合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反應(yīng)均為加及合成聚全氟乙丙烯的反應(yīng)均為加聚反應(yīng)聚反應(yīng)C.聚全氟乙丙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為聚全氟乙丙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為 -(-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-)n -D.四氟乙烯中既含有極性鍵又含有非極性鍵四氟乙烯中既含有極性鍵又含有非極性鍵C課堂練習(xí)課堂練習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明斷鍵成鍵的特點并說明斷鍵成鍵的特點 1

8、、乙酸與乙醇酯化反應(yīng)、乙酸與乙醇酯化反應(yīng) 2、兩個甘氨酸分子形成二肽、兩個甘氨酸分子形成二肽 該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：同時，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：H2O等）的等）的生成。像這樣的反應(yīng)稱為縮聚反應(yīng)。生成。像這樣的反應(yīng)稱為縮聚反應(yīng)。例如：完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式例如：完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)1.1.定義：定義：由單體通過分子間相互縮合而生成高分子化由單體通過分子間相互縮合而生成高分子化合物和小分子（合物和小分子（H2O）的反應(yīng)）的反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)2.2.類型：類型：二元羧酸和二元醇二元羧

9、酸和二元醇M聚合物聚合物= 單體的相對質(zhì)量單體的相對質(zhì)量n - (2n-1) 18二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)2.2.類型：類型：羥基酸羥基酸 H OCHC nOHCH3O+(n-1)H2O催化劑催化劑nCH3CH-C-OH OHOM聚合物聚合物= 單體的相對質(zhì)量單體的相對質(zhì)量n - (n-1) 18二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)2.2.類型：類型：氨基和羧基氨基和羧基nH2NCH2COOH H HNCH2CO n OH +(n-1)H2OnH2NCH2COOH + nH2NCH(CH3)COOH H HNCH2CONHCH(CH3)CO n OH+(2n-1)H2O二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)3.3.特點

10、：特點：縮聚反應(yīng)的單體至少含有兩個官能團（縮聚反應(yīng)的單體至少含有兩個官能團（-NH2、-OH、-COOH）縮聚反應(yīng)除了生成高分子外還生成小分子縮聚反應(yīng)除了生成高分子外還生成小分子 書寫縮聚物結(jié)構(gòu)式時，要在方括號外側(cè)寫書寫縮聚物結(jié)構(gòu)式時，要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)兩端的原子或原子團出鏈節(jié)兩端的原子或原子團 由一種單體進行縮聚所得的由一種單體進行縮聚所得的小分子為（小分子為（n-1）mol.由兩種單體縮聚生成的由兩種單體縮聚生成的小分子為（小分子為（2n-1）mol二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)從酯基中間斷開，在羰基上加羥基，在氧從酯基中間斷開，在羰基上加羥基，在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇。原子上加氫原子

11、得到羧酸和醇。如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為:4.4.縮聚反應(yīng)單體判斷：縮聚反應(yīng)單體判斷：二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)和和HOOC(CH2)mCOOH。如如H OH的單體是的單體是 凡鏈節(jié)為凡鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的單的單體體必是兩種必是兩種 ，可從，可從 上斷開，在上斷開，在-NH上上加氫原子，在羰基上加羥基，得到二胺和二加氫原子，在羰基上加羥基，得到二胺和二酸即為單體。酸即為單體。 4.4.縮聚反應(yīng)單體判斷：縮聚反應(yīng)單體判斷：凡鏈節(jié)為凡鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)的，其單結(jié)構(gòu)的，其單體必為一種，在鏈節(jié)的體必為一種，在鏈節(jié)的-NH上加氫原子、上加氫原子、羰基上加羥基，羰基上加羥基，

12、所得氨基酸為單體。所得氨基酸為單體。如如H OH的單體是的單體是二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)4.4.縮聚反應(yīng)單體判斷：縮聚反應(yīng)單體判斷：HOCHCOHCH3OOCHCCH3OnOH的單體是的單體是H凡鏈節(jié)為凡鏈節(jié)為 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的,其單體為其單體為一種，在鏈節(jié)的一種，在鏈節(jié)的-O上加氫原子、羰基上加羥上加氫原子、羰基上加羥基，基， 所得羥基酸為單體所得羥基酸為單體二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)4.4.縮聚反應(yīng)單體判斷：縮聚反應(yīng)單體判斷：練習(xí)練習(xí)1、下列化合物中、下列化合物中a.b.c.d.e.f.(1)可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個化合物是可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個化合物是 ， 加聚物的結(jié)構(gòu)式為加聚物的結(jié)構(gòu)式為 。(2)

13、可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個化合物是可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個化合物是_， 縮聚物的結(jié)構(gòu)式為縮聚物的結(jié)構(gòu)式為 。(3)可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個化合物是可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個化合物是 ， 縮聚物的結(jié)構(gòu)式為縮聚物的結(jié)構(gòu)式為 。b dac f綜合練習(xí)綜合練習(xí)H2CH3CH=CH2F聚合Br2ANaOH/H2OBO2/AgC氧化DEF縮聚反應(yīng)方程式？反應(yīng)方程式？高分子化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)高分子化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)1.1.高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的結(jié)結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接構(gòu)單元重復(fù)連接而成；通常有如下兩種情況：而成；通常有如下兩種情況：線性結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu) CH2-CH2-CH2

14、-CH2 CH2-CH-CH2-CH CH3CH3高分子化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)高分子化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)1.1.高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的結(jié)結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接構(gòu)單元重復(fù)連接而成；通常有如下兩種情況：而成；通常有如下兩種情況：體性結(jié)構(gòu)體性結(jié)構(gòu)鏈節(jié)中含有可以進一鏈節(jié)中含有可以進一步加聚或縮聚的官能步加聚或縮聚的官能團團-C=C-、-NH2、-OH、-COOH等等下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線型結(jié)下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是（構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是（ ）CH2CH2CHCH2nCH3OH CH2nCH2CH2CHCH2nClCH2CHnClA.B.CDBC高分子化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)高分子化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)2.2.高分子化合物的性質(zhì)：高分子化合物的性質(zhì)：線型分子線型分子體型分子體型分子溶解性溶解性熱塑性熱塑性有熱塑性有熱塑性不溶于有機溶劑不溶于有機溶劑無熱塑性無熱塑性（熱固性）（熱固性）可溶于有機溶劑可溶于有機溶劑熱塑性：熱塑性：線型高分子因受熱易熔化，冷凝后又固化，線型高分子因受熱易熔化，冷凝后又固化，可反復(fù)加工可反復(fù)加工熱固性：熱固性：體型高分子受熱難熔化，成型后不能再熔化加工體型高分子受熱難熔化，成型后不能再