加聚反应和缩聚反
加聚反应与缩聚反应的区别与联系课件
04
加聚反应与缩聚反应的实例分析
加聚反应实例
乙烯加聚反应
乙烯在一定条件下，发生加聚反应生 成聚乙烯，该反应为连锁聚合，通过 自由基引发剂引发，链增长、链终止 形成高分子聚合物。
氯乙烯加聚反应
氯乙烯在一定条件下，发生加聚反应 生成聚氯乙烯，该反应同样为连锁聚 合，通过自由基引发剂引发，链增长 、链终止形成高分子聚合物。
加聚反应
加聚反应通常在相对较低的温度下进 行，并且不需要催化剂。由于是加成 反应，因此不会产生小分子副产物。 产物的分子量是单体分子量的整数倍 。
缩聚反应
缩聚反应需要在相对较高的温度下进 行，并且需要催化剂的参与。由于是 缩合反应，因此会产生小分子副产物 ，如水、醇等。产物的分子量通常比 单体分子量略大。
加聚反应和缩聚反应的本质区别在于聚合过程中单体分子之间的化学键变化。在 加聚反应中，单体分子之间是通过加成反应形成化学键的；而在缩聚反应中，单 体分子之间是通过缩合反应形成化学键的。
尽管加聚反应和缩聚反应在聚合过程中有所不同，但它们都是通过聚合反应生成 高分子化合物的有机化学过程。
02
加聚反应与缩聚反应的区别
为实现可持续发展的目标，研究者正 致力于开发环境友好的加聚合成路线 ，减少对传统有机溶剂的依赖，降低 能耗和减少废弃物产生。
探索新型加聚反应
除了传统的自由基和离子型加聚反应 外，研究者正积极探索新型的加聚反 应类型，如过渡金属催化的加聚反应 、光引发的加聚反应等。
缩聚反应的研究前景
功能性高分子材料的合成
缩聚反应实例
酯缩聚反应
酯类化合物在一定条件下，发生 缩聚反应生成高分子聚合物，如 对苯二甲酸和乙二醇发生酯缩聚 反应生成聚酯纤维。
加聚和缩聚
加聚和缩聚加聚和缩聚都属于化学反应中的一种，它们分别指的是化学反应中分子之间的合并和分离。
在石油化工工业生产中，加聚和缩聚反应是非常常见的反应类型，可以生产出一系列有机化合物，如聚合物、高分子化合物等。
一、加聚反应加聚反应也叫做聚合反应，是将两个或两个以上的单体经过合适的条件和方法使其化学键合并成为一种高分子化合物的反应。
例如，我们日常生活中用到的塑料、橡胶、合成纤维、颜料等都是通过加聚反应制成。
在加聚反应中，加入的单体经过特定条件下的成键反应，形成不同的链型高聚物。
这种反应过程需要在适当的条件下进行，通常需要加入催化剂、温度、压力等条件来促进反应的进行。
例如聚丙烯的反应需要催化剂存在，才能成为一条完整的高分子链，制成聚丙烯。
加聚反应可以分为自由基加聚、阳离子聚合、阴离子聚合和嫁接聚合等多种类型。
其中自由基聚合反应最为常见和重要，广泛应用在聚合物和高分子材料生产中。
二、缩聚反应缩聚反应就是由多个分子组成的较大分子，分子内小分子分解，还原成单体分子而产生的反应。
例如，酯的缩聚反应可以制备出聚酯。
缩聚反应的原理可归纳为两个单体中的a原子或者功能团与b原子或者功能团结合形成了a-b的键，同时释放出一分子小分子，例如：H2O，CH4，NH3，HF等。
这样的反应可以不断的进行，直到链式结构的产品形成。
在聚合物的反应中，缩聚反应是一个非常重要的反应形式。
制备出高聚物的过程中经常伴随着缩聚反应的发生。
一些聚合反应中的中间产物和副产物，在一定条件下，都可以参与缩聚反应的发生，进一步提高反应的效益以及产品的质量。
综上所述，加聚和缩聚反应是重要的化学反应类型。
加聚反应常见于聚合物的制备，缩聚反应常见于聚合物制备过程的中间产物或副产物的处理中。
在化学、石油化工、材料科学等行业中，加聚和缩聚是非常常见的制备化合物的两种方式，对于制备新材料具有重要作用。
加聚反应和缩聚反应
加聚反应和缩聚反应
一、加聚反应与缩聚反应定义
加聚反应：是加成聚合反应，一般是凡含有不饱和键的化合物，同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应。
缩聚反应：是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程，兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义，反应产物称为缩聚物。
二、加聚反应与缩聚反应的区别
1、定义不同。
缩聚反应：单体间相互反应而生成高分子，同时还生成小分子(如水、氨、氯化氢等)的反应；加聚反应：由不饱和的单体聚合成为高分子的反应。
2、反应物的特征不同。
缩聚反应：含特征官能团，如氨基；加聚反应：含不饱和键。
3、产物的特征不同。
缩聚反应：高聚物与单分子的组成有所不同；加聚反应：高聚物与单分子具有相同的组成。
4、产物的种类不同。
缩聚反应：高聚物和小分子；加聚反应：只有高聚物。
5、反应条件不同。
缩聚反应：在碱性和甲醛过量条件下；加聚反应：在加热和催化剂作用下。
聚合反应
链锁聚合根据反应活性中心的不同又可分为自由基聚合、 阳离子聚合和阴离子聚合，它们的反应活性中心分别为自由 基、阳离子、阴离子。烯类单体的加聚反应大多数属于链锁 聚合反应。
活性中心：自由基、阴离子、阳离子等。
R· ·R
A · · B
均裂 异裂
2R · 自由基 A+ B阳离子 阴离子 +M
RM · AM+ BM大分子
型引发剂两类。
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(1)热解型引发剂
热解型引发剂是指由于受热在弱键处均裂而生成初级自由 基的化合物。常用的有偶氮化合物 和过氧化合物两类：
(I)偶氮类
偶氮二异丁腈(AIBN)
过氧化物类是分子结构中含有 过氧键的一系列化合物。它的分解 温度在60-80℃,具有引发效率高、 贮藏安全、无毒等特点，现已为工 业上最常用的自由基引发剂。
4
4
•逐步聚合反应：反映大分子形成过程中的逐步性。反应初
期单体很快消失，形成二聚体、三聚体、四聚体等低聚物， 随后这些低聚物间进行反应，分子量随反应时间逐步增加。 •特点：在逐步聚合全过程中，体系由单体和分子量递增的一 系列中间产物所组成。绝大多数的缩聚反应属逐步聚合反应。
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主要内容
一、聚合反应
产物称之为加聚物。 •特点：加聚物的元素组成与其单体相同，只是电子结构 有所改变，加聚物的分子量是单体分子量的整数倍。
1
•缩聚反应： 是指单体间通过多次缩合反应，脱去小分子，形成聚
合物的反应，即缩合聚合反应的简称。所得产物称之为缩聚物。 •特点：缩聚物的化学组成与单体不同，其分子量也不是单体的整数倍， 但缩聚物分子中仍保留单体的结构特征，如聚酯中的酯键，聚酰胺中的 酰胺键等。
偶氮化合物类引发剂中最常用 的是偶氮二异丁腈，使用温度一般 在45-65℃，它的特点是分解均匀, 只形成一种自由基，无其他副反应， 比较稳定、安全，但有毒性。
高分子材料合成聚合反应类型
CH2 CH n Cl
▪ 加聚物的组成与单体相同； 特点： ▪ 聚合物主链由碳链组成，不含官能基团；
▪ 加聚物的分子量是单体分子量的整数倍。
3
聚合反应类型
（2）缩聚反应：通常是由单体分子的官能团间发生反应，伴随
有水、醇等小分子副产物生成，其产物称为缩聚物。如：
nH2N(CH2)6NH2 + nHOOC(CH2)4COOH H NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO n OH + (2n-1)H2O
聚合反应：通过单体 功能基之间的反应进 行，为逐步聚合反应。
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（2）含多重键的单体
C=C双键：乙烯、丙烯、苯乙烯等 C≡C三键：乙炔及取代乙炔 C=O双键：甲醛等
聚合反应类型
聚合反应：多通 过单体中重键加 成反应进行，为 链式聚合反应。
（3）杂环单体
O
O
HO NC
O CO
聚合反应：开环 聚合，依条件不 同可为逐步或为 链式聚合反应。
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内容回顾
聚合反应类型
1、按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类
（1）加聚反应(addition polymerization) ： （2）缩聚反应(polycondensation) ：
这是早期分类方法。聚合反 应不断开发，这种分类方法 已不适应。
2、按聚合反应的反应机理和动力学分类
（1）连锁聚合反应
体活性中心，就能很快传递下去，瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时间很短 （零点几秒到几秒）
按聚合的 活性中心分：
▪ 自由基聚合 ▪ 阴离子聚合 ▪ 阳离子聚合 ▪ 配位聚合
现代合成高分子材料70%是 按连锁聚合反应合成的，如 PE、 PP、PVC、PTFE、 PMMA、PAN、ABS、SBS、 SBR、丁腈 橡胶和氯丁橡胶 等。
加聚反应以及缩聚反
CH–CH
1.写出生成呋喃甲醛的
CH C–CHO
化学方程式。OFra bibliotek2.苯酚与呋喃甲醛缩聚
成酚糖树酯的化学方程式。
加聚反应以及缩聚反
练习五
电器、仪表和飞机等某些部件要用一种 简称DAP的塑料。它的结构如下，则合成 它的单体应该是什么？
CH2 –O – C – C– O – CH2 –– CH O O CH ––
加聚反应和缩聚反应复习课
加聚反应以及缩聚反
课题：加聚与缩聚反应
1.认知目标：知道何谓加聚与缩 聚反应，明白两种反应异同点， 判断高聚物的单体。 2.能力目标：培养学生的创新思 维能力。 3.情感目标：科学方法-类比法
加聚反应以及缩聚反
加聚反应基础知识
1.加聚反应的定义
不饱和单体间通过加成反应相互结合生成高分 子化合物的反应
1制备酚醛树酯的化学反应式2乙二酸与乙二醇反应形成高聚物coohhoocoh催化剂coochco3己二酸与己二胺聚合生成绵纶尼龙4对苯二甲酸与乙二醇聚合生成涤纶的确良比较项目比较项目加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应反应物的特征反应物的特征反应物的种类反应物的种类产物的特征产物的特征产物的种类产物的种类含不饱和键含双官能团如
这三种单体的结构简式分别是:
、
、
.
加聚反应以及缩聚反
练习九
（96）Nomex纤维是一种新型阻燃性纤 维.它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定 条件下以等物质的量缩聚合成.请把 Nomex纤维结构简式写在下面的方框中
加聚反应以及缩聚反
练习十
（98）某种ABS工程树脂，由丙烯腈（ CH2=CHCN，符号A）、1，3-丁二烯（ CH2=CH-CH=CH2，符号B）和苯乙烯 （C6H5-CH=CH2，符号S）按一定配比共聚而 得。
缩聚反应与逐步加聚反应
第三章缩聚反应与逐步加聚反应第一节缩聚反应的特点与分类1.缩聚反应：由含有两个或两个以上官能团的单体或各种低聚物之间的缩合反应。
2.通式：[M]m＋[M]n[M]m+n3.主要产品：尼龙、涤纶、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、硅橡胶、聚硫橡胶、呋喃树脂、聚碳酸酯等。
4.用途：工程塑料、纤维、橡胶、粘合剂和涂料。
一、缩聚反应的特点1.缩聚反应的特点（1）逐步性：一系列缩合反应逐步完成（2）可逆性：可逆平衡反应（3）复杂性：除链增长反应外，还有链裂解、交换和其他副反应发生。
2.缩聚反应与加聚反应的比较见表3-1二、缩聚反应的分类1.按产物的大分子几何形状分类（1）线型缩聚概念：①参加反应的单体都带有两个官能团②反应中形成的大分子向两个方向发展③产物为线型结构举例：二元酸与二元醇生成聚酯（涤纶）-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1《高聚物生产技术》二元酸与二元胺生成聚酰胺（尼龙）反应通式：n aAa＋n bBb a [ AB ]n b＋(2n－1)abn aAb a [ A ]n b＋(n－1)ab特点：反应体系的黏度逐渐变稠，产物具有可溶解、可熔融、热塑性。
（2）体型缩聚概念：①参加反应的单体中至少有一种单体带有两个以上官能团②反应中大分子向三个方向发展③产物为体型结构举例：丙三醇与邻苯二酸酐苯酚与甲醛特点：反应体系中的黏度到一定的反应程度后，突然增加产生凝胶，产物失去可溶解、可熔融，属热固性。
2.按参加反应的单体种类分类（1）均缩聚只有一种单体参加的缩聚反应。
（2）混缩聚两种分别带有两个相同官能团的单体进行的缩聚反应。
（3）共缩聚在均缩聚体系加入第二种单体或在混缩聚体系加入第三种单体（或第四种单体）进行的缩聚反应。
加聚反应Vs缩聚反应(相关知识)
发现技巧
10
3 糠醛树脂似电木
发现技巧
11
2．羟醇羧酸缩合型酯化型
1 聚对苯二甲酸二乙酯涤纶
2 聚乙二酸乙二酯 HOOCCOOH + HOCH2CH2OH 3 聚乳酸 CH3CHOHCOOH
发现技巧
12
3．羧氨缩合型酰胺键、肽键
1 聚己内酰胺绵纶、尼龙—6
Байду номын сангаас
2 蛋白质
3 尼龙—66
发现技巧
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4．氨醛缩合
发现技巧
3
3．除特种橡胶外，一般橡胶都是加聚反应的产物， 且单体都是二烯烃，或两个含“C＝C”键的化合 物，故橡胶链节中有“C＝C”，易氧化、老化。
4．加聚反应所生成的高分子的名称是在单体名称 前加上一个“聚”字。
5．加聚反应所生成的高分子的链节与单体组成相 同，结构不同，故其相对分子质量是单体的相对分 子质量的整数倍：M＝M单体×n聚合度。
发现技巧
1
一、概念和区别
由小分子生成高分子化合物的反应叫做聚合反应。 聚合反应包括两类：加成聚合反应和缩合聚合反应。
单体或单体间反应只生成一种高分子化合物的反 应叫做加成聚合反应，简称为加聚反应。
单体间相互反应而成高分子化合物，同时还生成小 分子如水、氨等的聚合反应叫做缩合聚合反应， 简称缩聚反应。
含有酚醛结合的基团—C6H发4现O技巧H—C—。
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2、判断单体和链节
判断加聚产物的单体：
1 若主链结构是上述加聚产物的前两种，其单体的推导可 按以下步骤进行： 第一步：将聚合物的链节中的单、双键互换，即单键改为 双键，双键改为单键。 第二步：按碳四价检查，超过四价的相邻两碳原子中间断 开。每一部分即为一单体。
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练习七
写出下列高聚物的单体：
练习八
（ 93 ）工程塑料 ABS 树脂 ( 结构简式如 下),合成时用了三种单体.
这三种单体的结简式分别是: 、 、 .
练习九
（96）Nomex纤维是一种新型阻燃性纤 维.它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定 条件下以等物质的量缩聚合成.请把 Nomex纤维结构简式写在下面的方框中
反应物的特征
含不饱和键
含双官能团 如：相同或不同的单体 高聚物与单体的 组成不相同
OH，-COOH，-NH2等
反应物的种类 相同或不同的单体 产物的特征 产物的种类 高聚物与单体间 具有相同的组成
只有高聚物
高聚物和小分子
高聚物单体判断
1.如何判断高聚物是属于哪一类反应的产物？ 2.如果是加聚反应的产物怎样判断？ 3.如果是缩聚反应的产物又怎样判断？
课题：加聚与缩聚反应
1.认知目标：知道何谓加聚与缩
聚反应，明白两种反应异同点， 判断高聚物的单体。 2.能力目标：培养学生的创新思 维能力。 3.情感目标：科学方法-类比法
加聚反应基础知识
1.加聚反应的定义
不饱和单体间通过加成反应相互结合生成高分 子化合物的反应
2.什么样的物质才能发生加聚反应？
1.根据高聚物的键的特点判断类型。 2.如果是加聚产物，双键变单键，
单键变双键。 3.如果是缩聚产物，断CO—O（NH） 中的单键，断开后，CO–接–OH， –O（NH）接–H。
小结
1.判断高聚物反应的类型要根据高聚物中
键的特点。 2.缩聚物的单体的判断的关键是键的断的 位置以及断键后应该加什么样的基团。 3.加聚物的单体的确定的方法比较简单， 但要注意什么样的单键可以变双键，双 键如何往两边分。
Cl
可还原为 CH2=CH2 和CH2=CHCl
高聚物单体判断
若主链上有 C=C 键，则首先把此双 键变为单键，而把相邻两个单键变为双 键，把这 4个C的单体抽出来后，再分析 其它单体。如：
CH2—CH2—CH2—CH=C—CH2 n Cl
可拆成CH2=CH2和CH2=CH—C=CH2 Cl
高聚物单体判断方法小结
1.缩聚反应的定义
单体分子间脱去小分子而相互结合生成 高分子化合物的反应。
2.缩聚反应发生的条件是什么？
一般来说其单体必须至少有两个官能团。 例如：HOCH2COOH；H2NCH2COOH； HOOC－COOH、HOCH2－CH2OH等等。
请同学们写出下列反应的化学方程式：
（1）制备酚醛树酯的化学反应式
4.这两种产物有何特点？
高聚物单体判断
★★由高聚物确定单体时，首先要确
定高聚物是加聚产物还是缩聚产物， 其方法是： ①如果链节中主链上全部是碳原子， 则是加聚产物 ②若链节中有“CO－N－”，“CO－O －”等基团一般是缩聚产物
高聚物单体判断
主链上若全为 C—C 键，则说明是由单烯 方式加聚而得，便可把它还原成单烯。如 ： CH2—CH2—CH2—CH n
课堂练习
练习一
下列单体在一定条件下发生加聚反应生
成 ( CH2
CH2)
C C
n
的是（ B ）
A C
H CH3 1，3-丁二烯 B 2-甲基- 1，3-丁二烯 乙烯和甲基丙烯 D 2-甲基-2-丁二烯
练习二
高分子化合物A和B的部分结构如下： A： … … –CH–CH2–CH–CH2–CH–cH2… … … COOH COOH COOH B：… … –NH–CH–CO–NH–CH–CO–NH–C … … … CH3 CH3 它们的单体是什么？属于哪类反应？
nH2N-(CH2)6-NH2+ nHOOC-(CH2)4-COOH NH-(CH2)6- NH - C -(CH2)4 -CO n + 2nH2O O
HOOC— —CO—COOH + nHO—CH2—CH2—OH -COOCH2CH2CH2O
n
催化剂
+ 2nH2O
加聚反应与缩聚反应的比较
比较项目 加聚反应 缩聚反应
练习五
电器、仪表和飞机等某些部件要用一种
简称DAP的塑料。它的结构如下，则合成 它的单体应该是什么？ CH2 –O – C – C– O – CH2 –– CH O O CH –– –– CH2 CH2 –– n
练习六
某高聚醚是一种工程塑料，它是由在虚
线处开环聚合而成的，则高聚醚的结构 式是： CH2 CH2Cl O C CH2 CH2Cl
不饱和单体（含C＝C、C≡C、C＝O等）
3.加聚反应的特点
无小分子生成，所生成的高分子的式量是单体式量 的整数倍，高分子与单体具有相同的元素质量组成
完成下列反应的化学方程式
（1）由乙烯制备聚乙烯 （2）由苯乙烯制备聚苯乙烯
(3)
（4）nCH2=CH2 + nCH3-CH=CH2
催化剂
缩聚反应基础知识
练习三
(O–CH2 –CH2 –O –C=O
O C –NH–(CH2)4 –C)n O 以上这种高聚物的单体是什么？
练习四
用玉米芯在稀硫酸中煮沸，水解出属于
醇醛类的木糖：CH2–OH –(CHOH)3 –CHO 再脱去某种小分子生成呋喃甲醛。 CH–CH 1.写出生成呋喃甲醛的 CH C–CHO 化学方程式。 O 2.苯酚与呋喃甲醛缩聚 成酚糖树酯的化学方程式。
（2）乙二酸与乙二醇反应形成高聚物
OH
n + nHCHO 催化剂
OH -CH2— + nH2O n
nH –O
C – C O– H + nH O – CH2 – CH2 – O H O O O O 催化剂 (C C OCH2CH2O)n +2nH2O
完成下列反应的化学方程式
（3）己二酸与己二胺聚合生成绵纶（尼龙） （4）对苯二甲酸与乙二醇聚合生成涤纶（的确良）
练习十
（98）某种ABS工程树脂，由丙烯腈（ CH2=CHCN，符号A）、1，3-丁二烯（ CH2=CH-CH=CH2，符号B）和苯乙烯 （C6H5-CH=CH2，符号S）按一定配比共聚而 得。 （1）A、B和S三种单体中，碳氢比（C：H） 值最小的单体是 。 （2）经元素分析可知该ABS样品的组成为 CaHbNc(a、b、c为正整数)，则原料中A和B的 物质的量之比是 （用a、b、c表示）。