高分子合成方法精选文档.ppt

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1、高分子合成方法本讲稿第一页，共二十三页1.能举例说明合成高分子化合物的组成与结能举例说明合成高分子化合物的组成与结构特点；构特点；2.能依据简单合成高分子化合物的结构分析其能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体；链节和单体；3.能说明加聚反应和缩聚反应的特点。能说明加聚反应和缩聚反应的特点。学习目标学习目标说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常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。构式，或从简单的聚合物结构式分析出单体。学习重点学习重点：本讲稿第

2、二页，共二十三页什么叫低分子化合物？什么叫高分子化合物？什么叫低分子化合物？什么叫高分子化合物？思考思考（1 1）小分子：）小分子：相对分子质量相对分子质量通常通常不上千不上千，有有明确明确的数值，通常称为低分子化合物，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、简称小分子；如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等葡萄糖、蔗糖等（2 2）高分子：）高分子：相对分子质量相对分子质量达达几万几万甚至甚至几几 千万千万，只是一个，只是一个平均值平均值，通常称为高分子化，通常称为高分子化 合物，简称高分子，有时，又称高聚物；合物，简称高分子，有时，又称高聚物；如：淀粉、纤维素、

3、蛋白质、聚乙烯、聚氯如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯 乙烯、酚醛树脂等乙烯、酚醛树脂等本讲稿第三页，共二十三页高分子化合物与低分子化合物有什么不同？高分子化合物与低分子化合物有什么不同？1 1、相对分子质量的大小不同：、相对分子质量的大小不同：2 2、基本结构不同、基本结构不同：3 3、物理、化学性质不同：、物理、化学性质不同：低分子低分子1000以下（准确值），高分以下（准确值），高分子子10000以上（平均值）。以上（平均值）。高分子化合物由若干个重复的结构单高分子化合物由若干个重复的结构单元组成。小分子没有重复结构单元元组成。小分子没有重复结构单元。各方面性质差别较大。各方面性质差

4、别较大。本讲稿第四页，共二十三页聚乙烯是一种生活中常用的塑料。聚乙烯是一种生活中常用的塑料。催化剂催化剂线型结构线型结构 请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。本讲稿第五页，共二十三页一、一、加成聚合反应加成聚合反应定义定义：小分子：小分子 间通过间通过加成反应加成反应的形式形成的形式形成高分子化合物的反应叫加成聚合反应；简高分子化合物的反应叫加成聚合反应；简称称加聚反应加聚反应。如如：nCH2=CH2 CH2CH2n催催 化化 剂剂单体单体链节链节聚合度聚合度M聚合物聚合物=链节的相对质量链节的相对质量n关键词：关键词：加聚反应、聚合物、单体、链节、加聚反应

5、、聚合物、单体、链节、聚合度聚合度。本讲稿第六页，共二十三页加聚反应的特点加聚反应的特点:1、单体含不饱和键：、单体含不饱和键：2、没有副产物生成；、没有副产物生成；3、链节和单体的化学组成相同、链节和单体的化学组成相同(聚合物相对分子聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍质量为单体相对分子质量的整数倍)。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。本讲稿第七页，共二十三页（）自聚（）自聚nCH2=CHCH=CH2催化剂催化剂CH2CH=CHCH2n 双键变 单键变 单键 双键nCH2=CHCH=CH2CH3催化剂催化剂CH2CHCHCH2nCH3聚异戊二烯（）共聚（）共聚

6、催化剂催化剂nCH2 CH2+nCH CH2CH3CH2CHCHCH2nCH3乙丙树脂加聚反应的类型加聚反应的类型本讲稿第八页，共二十三页由加聚聚合物推由加聚聚合物推单单体的方法体的方法 单单体：体：CH2=CH2 边键边键沿箭沿箭头头指向指向汇汇合，合，箭箭头头相遇成新相遇成新键键，键键尾相遇按虚尾相遇按虚线线部分断部分断键键成成单键单键。单体：凡凡链节链节主主链链只在只在C C原子并存在有原子并存在有C=CC=C双双键结键结构的高聚物，构的高聚物，其其规规律是律是“见见双双键键、四个、四个C C；无双；无双键键、两个、两个C C”划划线线断开，断开，然后将半然后将半键闭键闭合，即双合，即双

7、键键互互换换。本讲稿第九页，共二十三页P.100 思考与交流思考与交流 单体名称单体名称单体的结构简式单体的结构简式聚合物聚合物乙烯乙烯CH2=CH2丙烯丙烯CH2=CHCH3氯乙烯氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯丁二烯CH2=CHCH=CH2乙炔乙炔CHCH-CH2-CH2-n-CH2-CH-n CH3-CH2-CH-n Cl-CH2-CH-n CN-CH2-CH-n COOH-CH2-CH-n OCOCH3-CH=CH-n-CH2CH=CHCH2-n有何特征？有何特征？本讲稿第十页，共二十三

8、页1.人造象牙中，主要成分的结构是它是通它是通过过加聚反加聚反应应制得的，制得的，则则合成人造象牙的合成人造象牙的单单体是体是（）A.(CH3)2O B.HCHO C.CH3CHO D.CH3OCH32、有机玻璃（聚丙、有机玻璃（聚丙烯烯酸甲酸甲酯酯）的）的结结构构简简式可用式可用表示。表示。设设聚合度聚合度n为为3000。回答下列。回答下列问题问题：（1）指出有机玻璃的）指出有机玻璃的单单体和体和链节链节；（2）求有机玻璃的相）求有机玻璃的相对对分子分子质质量；量；B本讲稿第十一页，共二十三页请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断成键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的

9、特点 1、乙酸与乙醇、乙酸与乙醇酯酯化反化反应应 2、两个甘氨酸分子形成二、两个甘氨酸分子形成二肽肽本讲稿第十二页，共二十三页聚酯聚酯本讲稿第十三页，共二十三页二、缩合聚合反应二、缩合聚合反应关关键词键词：缩缩聚反聚反应应、聚、聚酯酯、端基原子、端基原、端基原子、端基原子子团团定义定义：小分子：小分子 间通过缩合反应的形式形成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；简高分子化合物的反应叫缩合聚合反应；简称称缩聚反应缩聚反应。（酯化、成肽。（酯化、成肽）nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH 催化剂催化剂单单 体体链节链节聚合度聚合度M聚合物聚合物=单体的相对质

10、量单体的相对质量n-(2n-1)18缩合反应缩合反应HO OC(CH2)4COOCH2CH2O nH+(2n-1)H2O端基原子端基原子端基原子团端基原子团本讲稿第十四页，共二十三页 由一种由一种单单体体n mol 单单体体中含中含COOH官能官能团团（或（或OH）的物）的物质质的量的量为为：n mol，而在反而在反应应中，有一个端基（中，有一个端基（COOH）是没有参与反）是没有参与反应应的，故生成的，故生成水水的物的物质质的量的量为为：（n-1）mol聚聚6羟羟基己酸基己酸缩聚反应类型缩聚反应类型本讲稿第十五页，共二十三页由两种由两种单单体：体：n mol 和和进进行行缩缩聚反聚反应应，n

11、 mol中含中含COOH的物的物质质的量的量为为2 n mol，而在反，而在反应应中，中，有一个端基（有一个端基（COOH）是没有参与反）是没有参与反应应的，故的，故生成生成水水的物的物质质的量的量为为：（：（2n-1）mol。n mol本讲稿第十六页，共二十三页请写出下列缩聚反应的化学方程式：请写出下列缩聚反应的化学方程式：nH2N（CH2）6NH2 nHOOC（CH2）4COOHnHOCH2CH2OHnHOOC COOH 催化剂催化剂催化剂催化剂nHOCHCOOHCH3催化剂催化剂nH2NCHCOOHCH3催化剂催化剂OCH2CH2OOC COn2nH2O OCHCO n nH2OCH3

12、HN（CH2）6NHOC（CH2）4CO n 2nH2O HNCHCO n nH2OCH3缩聚反应官能团：缩聚反应官能团：双官能团双官能团OH COOH NH2 聚酯类聚酯类聚酰胺类聚酰胺类本讲稿第十七页，共二十三页缩缩聚反聚反应应的特点的特点：1、缩缩聚反聚反应应的的单单体往往是具有双官能体往往是具有双官能团团（如（如OH、COOH、NH2、X等）或多官能等）或多官能团团的小分子；的小分子；2、缩缩聚反聚反应应生成聚合物的同生成聚合物的同时时，还还有小分子副有小分子副产产物（如物（如H2O、HCl等）生成；等）生成；3、所得聚合物、所得聚合物链节链节的化学的化学组组成与成与单单体的化学体的化

13、学组组成不同；成不同；4、缩缩聚物聚物结结构式要在方括号外构式要在方括号外侧侧写出写出链节链节余下的余下的端基端基原子或原子或原子原子团团（这这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线线“”表示。）如：表示。）如：本讲稿第十八页，共二十三页缩聚物单体的推断方法常用缩聚物单体的推断方法常用“切割法切割法”，如下图示：，如下图示：本讲稿第十九页，共二十三页由缩聚反应生成高聚物的单体的判断由缩聚反应生成高聚物的单体的判断从从酯基中酯基中间间断断开，在开，在羰羰基上基上加羟加羟基，在基，在氧氧原子上加原子上加氢氢原子得到羧酸和醇。原子得到羧酸和醇。如已

14、知涤纶树脂的结构简式为如已知涤纶树脂的结构简式为本讲稿第二十页，共二十三页凡链节为凡链节为H OH结构的，其单结构的，其单体必为一种，体必为一种，在链节的在链节的-NH上加上加氢氢原子、原子、羰羰基上加羟基上加羟基，基，所得氨基酸为单体所得氨基酸为单体。如如H OH的单体是的单体是本讲稿第二十一页，共二十三页和和HOOC(CH2)mCOOH。如如H OH的单体是的单体是 凡链节为凡链节为H OH结构结构的单的单体体必是必是两两种种，可从可从 上断开，在上断开，在-NH上上加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。酸即为单体。本讲稿第二十二页，共二十三页练习练习 写出由下列单体发生聚合反应的化写出由下列单体发生聚合反应的化学方程式学方程式 （1）苯丙氨酸）苯丙氨酸 （2）对苯二乙酸和）对苯二乙酸和1,3-丙二醇丙二醇本讲稿第二十三页，共二十三页