考研有机化学
考研有机化学真题及答案

考研有机化学真题及答案对于众多考研学子来说,有机化学是一门既重要又具有一定难度的学科。
为了帮助大家更好地了解考研有机化学的题型和知识点,以下为大家整理了一些历年的考研真题,并提供了相应的答案及解析。
一、选择题1、下列化合物中,酸性最强的是()A 乙醇B 乙酸C 苯酚D 碳酸答案:B解析:乙酸的羧基氢更容易解离,酸性强于乙醇、苯酚和碳酸。
2、下列化合物中,能发生碘仿反应的是()A 乙醇B 乙醛C 丙酮D 苯甲醛答案:ABC解析:具有甲基酮结构(CH₃CO)或能被氧化为甲基酮结构的醇(乙醇被氧化为乙醛)可以发生碘仿反应。
3、下列化合物进行亲电取代反应活性最高的是()A 苯B 甲苯C 硝基苯D 氯苯答案:B解析:甲基是活化基团,能增加苯环的亲电取代反应活性。
硝基和氯是钝化基团。
二、填空题1、常见的有机反应类型有________、________、________等。
答案:加成反应、取代反应、消除反应2、丙氨酸的等电点是________。
答案:60三、简答题1、请简述卤代烃亲核取代反应的 SN1 和 SN2 机制,并比较它们的特点。
答案:SN1 反应是单分子亲核取代反应,反应分两步进行,第一步是卤代烃解离生成碳正离子,这是反应的决速步;第二步是碳正离子与亲核试剂结合。
特点是反应速率只与卤代烃的浓度有关,有重排产物生成。
SN2 反应是双分子亲核取代反应,亲核试剂从卤代烃背面进攻,形成过渡态,然后旧键断裂新键形成同时完成。
特点是反应速率与卤代烃和亲核试剂的浓度都有关,构型发生翻转。
2、解释什么是手性分子,并举例说明。
答案:手性分子是指与其镜像不能重合的分子。
例如,乳酸分子,其中心碳原子连接的四个基团不同,存在两种不能重合的镜像异构体,因此乳酸是手性分子。
四、合成题1、由乙烯合成丁酸答案:乙烯先与 HBr 加成得到溴乙烷,溴乙烷与镁在无水乙醚中反应生成乙基溴化镁格氏试剂,然后与二氧化碳作用,再经酸化得到丁酸。
考研有机化学试题及答案

考研有机化学试题及答案### 考研有机化学试题及答案一、选择题1. 以下哪个化合物是芳香烃?- A. 甲苯- B. 环己烷- C. 苯乙烯- D. 乙炔答案:A2. 反应类型中,哪个是消除反应?- A. 取代反应- B. 加成反应- C. 消除反应- D. 重排反应答案:C二、填空题1. 请写出乙炔与水反应生成乙醛的化学方程式。
\[ \text{CH}\equiv\text{CH} + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow[\text{催化剂}]{\text{加热}}\text{CH}\equiv\text{O} + \text{H}_2 \]2. 请简述芳香性的概念。
芳香性是指某些环状化合物具有的独特的化学和物理性质,如高度的稳定性和特殊的气味。
具有芳香性的化合物通常含有一个或多个共轭的π电子系统,这些电子系统能够形成稳定的共振结构。
三、简答题1. 请解释什么是亲电加成反应,并给出一个例子。
亲电加成反应是一种有机化学反应,其中亲电试剂(带正电的分子或离子)与含有π键的底物(如烯烃或炔烃)发生反应,形成新的化学键。
一个典型的例子是溴与乙烯的反应:\[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \rightarrow\text{CH}_2\text{BrCH}_2\text{Br} \]2. 描述什么是立体化学,并简述其重要性。
立体化学是研究分子中原子的空间排列和它们之间的相互关系的化学分支。
它包括顺反异构(cis-trans isomerism)和对映异构(enantiomers)。
立体化学的重要性在于它影响分子的物理和化学性质,如光学活性、溶解度、生物活性等。
四、计算题1. 计算下列反应的能量变化(ΔH)。
\[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow\text{CH}_3\text{CH}=\text{OH} + \text{H}_2 \]假设已知反应物和生成物的焓值分别为:\( \DeltaH_f^0(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}) = -277.7 \) kJ/mol,\( \Delta H_f^0(\text{CH}_3\text{CH}=\text{OH}) = -191.2 \)kJ/mol,\( \Delta H_f^0(\text{H}_2) = 0 \) kJ/mol。
有机化学考研题库用什么书

有机化学考研题库用什么书
有机化学是化学学科中的一个重要分支,对于考研的学生来说,选择
合适的复习资料至关重要。
以下是一些建议,可以帮助你选择适合的
有机化学考研题库书籍。
1. 《有机化学》(第三版):作者为邢其毅,是很多考研学生的首选
教材。
书中内容详尽,覆盖了有机化学的基本原理和重要反应。
2. 《有机化学习题精选与解析》:这本书通常包含大量的习题和详细
的解析,适合用于练习和巩固知识点。
3. 《有机化学考研辅导与全真试题解析》:这本书针对考研的特点,
提供了历年考研真题的解析和模拟题,有助于考生了解考试趋势和题型。
4. 《有机化学考研指导与全真试题集》:作者通常会根据考研大纲,
精选历年考研真题,并提供详细的解析,帮助学生掌握考试重点。
5. 《有机化学学习指导与习题解析》:这本书适合初学者和中级学者,内容由浅入深,习题设计合理,有助于学生理解有机化学的基本概念。
6. 《有机化学考研一本通》:这本书集合了有机化学的基础知识、重
点难点解析以及历年真题,是考研复习的综合性资料。
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内容贴近考研实际,有助于学生系统复习。
在选择考研题库书籍时,需要考虑个人的学习习惯和复习进度。
同时,
结合历年的考研真题和模拟题进行练习,是提高解题能力的有效方法。
此外,也可以考虑参加一些考研辅导班,获取更多的学习资源和指导。
最后,不要忽视与同学的交流和讨论,这有助于拓宽思路,加深理解。
希望这些建议能够帮助你在考研的道路上取得更好的成绩。
中科院 有机化学 考研真题 考研答案

中科院有机化学考研真题考研答案对于许多立志在有机化学领域深造的学子来说,中科院的有机化学考研是一座充满挑战但又令人向往的高峰。
每年的考研真题和答案都备受关注,因为它们不仅是检验知识掌握程度的重要工具,更是窥探考试趋势和重点的窗口。
有机化学作为化学的一个重要分支,涵盖了广泛而深入的知识体系。
在中科院的考研中,对有机化学的考查更是达到了较高的水平,要求考生具备扎实的理论基础、敏锐的思维能力和熟练的实验技能。
先来说说真题的特点。
中科院有机化学考研真题注重对基本概念、原理的深入理解和灵活运用。
题目往往不会直接考查死记硬背的知识点,而是通过巧妙的设计,考察考生是否真正理解了有机化学的本质。
例如,在反应机理的题目中,不是简单地让考生默写某个反应的步骤,而是给出一个复杂的反应过程,要求考生分析其中的关键步骤、中间产物以及影响反应的因素。
真题还常常将多个知识点融合在一道题目中,考验考生的综合运用能力。
比如,将有机合成、结构鉴定、反应活性等方面的知识结合起来,要求考生从不同的角度思考问题,找到解决问题的最佳途径。
这种综合性的题目对于考生的知识整合能力和逻辑思维能力是一个巨大的挑战。
另外,实验题也是真题中的重要组成部分。
考生需要熟悉常见的有机化学实验操作、仪器设备的使用以及实验数据的处理和分析。
实验题不仅考查了考生的动手能力,更考察了其对实验原理的理解和在实际操作中解决问题的能力。
接下来谈谈考研答案。
答案的准确性和完整性至关重要。
对于每一道真题,都需要给出清晰、准确、详细的解答过程。
在解答过程中,不仅要给出最终的答案,更要逐步展示解题的思路和方法,让考生能够明白为什么要这样做,从而举一反三,提高自己的解题能力。
以一道有机合成题为例,答案应该首先分析题目所给定的目标化合物的结构特点,然后根据已学的有机反应和合成策略,提出合理的合成路线。
在阐述合成路线时,要说明每一步反应的条件、试剂以及反应的机理。
同时,对于可能出现的副反应和影响反应的因素也要进行适当的讨论。
有机化学考研学校排名2024

引言概述:有机化学考研学校排名是一项引起广泛关注的问题。
随着化学行业的快速发展,越来越多的学生选择通过考研深造,特别是在有机化学领域。
本文将详细介绍有机化学考研学校排名的背景和重要性,并在正文中根据学校综合实力、师资力量、科研水平、学科实验室以及就业情况等因素,给出了较为全面的排名列表。
正文内容:一、学校综合实力1. 中国科学院:中国科学院是我国最高学术机构和全国自然科学与高技术研究的综合研究与发展中心,有着极高的综合实力。
2. 清华大学:清华大学作为我国一流学府,其在化学领域的实力也极为强大。
3. 北京大学:北京大学在自然科学领域一直保持着较高的学术声誉,其有机化学专业也有着良好的师资力量和科研水平。
二、师资力量1. 南开大学:南开大学有机化学领域有着一支高水平的师资团队,其中包括多位国家重点实验室的主任及国内外知名专家。
2. 南京大学:南京大学有机化学学科拥有一支结构严谨、教学经验丰富的师资队伍,其中不乏有机化学领域的顶尖学者。
3. 复旦大学:复旦大学的有机化学学科拥有一批具有较高学术水平的师资力量,这些教师既有国内著名学者,也有国外知名教授。
三、科研水平1. 中国科学技术大学:中国科学技术大学在有机化学领域拥有世界级的科研团队和实验室,研究成果在国际上有着较高的影响力。
2. 浙江大学:浙江大学有机化学学科一直在国内处于较高的水平,科研团队和实验室设备较为先进,科研成果也较为丰硕。
3. 哈尔滨工业大学:哈尔滨工业大学的有机化学学科在化工界内具有较高的声誉,其科研水平一直处于国内领先地位。
四、学科实验室1. 北京化工大学:北京化工大学的有机化学学科实验室设备先进、实验室面积大,有助于学生开展科研工作。
2. 同济大学:同济大学的有机化学学科实验室设备齐全,各类仪器设备完善,为学生提供了良好的科研环境。
3. 华东理工大学:华东理工大学的有机化学学科实验室条件优越,实验室团队有着丰富的研究经验,能够提供良好的实验指导。
化学考研有机化学重点知识点

化学考研有机化学重点知识点有机化学作为化学考研的重要一部分,是许多考生需要重点关注的内容。
本文将介绍化学考研有机化学的重点知识点,以帮助考生有针对性地进行学习和复习。
一、有机化学的基本概念与原理有机化学是研究碳和碳的化合物的科学,其中包括了有机物的结构、性质、合成和反应等内容。
有机化合物的特点是含有碳元素,具有丰富多样的结构和性质。
有机化学所研究的反应主要包括取代、加成和消除等。
二、有机化合物的命名与结构有机化合物的命名是有机化学中非常重要的一部分,正确的命名可以准确地表示化合物的结构和性质。
常见的命名方法包括系统命名法、功能团命名法和摩尔命名法等。
在进行命名时,需要熟悉常见的有机官能团和它们在结构中的位置、数量等信息。
三、有机反应的类型和机理有机反应可以分为取代反应、加成反应、消除反应和重排反应等几种类型。
每种反应都有其特定的机理和条件,需要考生熟悉常见的有机反应类型、反应条件以及反应机理等。
掌握反应的机理有助于理解有机反应的规律和特点。
四、官能团的转化和合成在有机化学中,官能团的转化和合成是重要的知识点。
通过不同的反应可以将一个官能团转化为另一个官能团,实现有机化合物的合成。
考生需要掌握官能团之间的相互转化关系,具体的合成方法和途径,以及一些重要有机化合物的合成方法。
五、有机化学的分析方法有机化学的分析方法主要包括光谱分析、质谱分析和色谱分析等。
光谱分析包括紫外可见光谱、红外光谱和核磁共振等;质谱分析主要用于确定化合物的相对分子质量和分子结构;色谱分析常用于分离和检测化合物。
考生需要了解各种光谱和色谱的基本原理和应用,以及如何正确地解读和分析光谱数据。
六、有机化学的应用领域有机化学广泛应用于生物医药、材料科学、环境保护等领域。
生物医药方面,有机化合物常用于药物的合成和结构修饰;材料科学中,有机聚合物和高分子材料的合成是重要的研究内容;环境保护方面,研究有机化合物在环境中的存在和归趋对于环境修复和保护非常重要。
湖南大学《有机化学》考研复习题库及答案
湖南大学《有机化学》考研复习题库及答案一、选择题1、下列化合物中,能发生碘仿反应的是()A 乙醇B 丙醇C 2-丁醇D 1-丁醇答案:A解析:能发生碘仿反应的是具有甲基酮结构或能被氧化为甲基酮结构的醇。
乙醇被氧化后生成乙醛,乙醛具有甲基酮结构,能发生碘仿反应。
2、下列化合物中,酸性最强的是()A 乙醇B 乙酸C 苯酚D 碳酸答案:B解析:羧酸的酸性一般强于酚和醇,碳酸是无机酸,其酸性强于羧酸。
所以在这四个化合物中,乙酸的酸性最强。
3、下列化合物中,最容易发生亲电加成反应的是()A 乙烯B 丙烯C 2-丁烯D 1-丁烯答案:A解析:双键上的取代基越少,电子云密度越大,越容易发生亲电加成反应。
乙烯双键上没有取代基,电子云密度最大,最容易发生亲电加成反应。
4、下列化合物中,具有手性的是()A 2-氯丁烷B 1-氯丁烷C 2-氯-2-甲基丙烷D 氯甲烷答案:A解析:手性是指一个物体不能与其镜像重合的性质。
2-氯丁烷中的碳原子连接了四个不同的基团,具有手性。
5、下列化合物进行硝化反应时,反应活性最大的是()A 苯B 甲苯C 硝基苯D 氯苯答案:B解析:甲基是活化基团,能使苯环活化,增强其反应活性。
硝基和氯是钝化基团,会降低苯环的反应活性。
所以甲苯的硝化反应活性最大。
二、填空题1、按次序规则,将下列基团由大到小排列:—CH(CH₃)₂、—CH₂CH₂CH₃、—CH₂CH₃、—CH₃。
()答案:—CH(CH₃)₂>—CH₂CH₂CH₃>—CH₂CH₃>—CH₃解析:根据次序规则,原子序数大的基团优先。
对于相同原子的基团,原子量大的优先。
比较碳原子所连的其他原子,原子序数越大,基团越大。
2、写出下列化合物的名称:(CH₃)₂CHCH₂CH(CH₃)₂()答案:2,4-二甲基戊烷解析:选择最长的碳链为主链,从离支链近的一端开始编号,按照取代基位置、个数、名称的顺序书写名称。
3、苯环上发生亲电取代反应时,第二类定位基(间位定位基)有()。
多校考研有机化学试题及答案
多校考研有机化学试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 下列哪种化合物在水中的溶解度最小?A. 乙醇B. 乙醚C. 丙醇D. 乙酸答案:B. 乙醚2. 下列哪种反应属于亲电取代反应?A. 亲核取代反应B. 自由基反应C. 亲电加成反应D. 亲电取代反应答案:D. 亲电取代反应3. 下列哪种化合物具有芳香性?A. 苯B. 环丙烯C. 环丁烯D. 环戊烯答案:A. 苯4. 下列哪种反应条件适用于醇的脱水反应?A. 浓硫酸B. 浓盐酸C. 浓硝酸D. 浓氢氧化钠答案:A. 浓硫酸5. 下列哪种化合物是酮?A. 丙酮B. 丙醇C. 丙醛D. 丙酸答案:A. 丙酮6. 下列哪种化合物在酸性条件下可以发生水解反应?A. 酯B. 胺C. 硝酸酯D. 碳酸酯答案:D. 碳酸酯试题二:二、填空题(每题5分,共30分)1. 在有机化合物中,碳原子和氧原子之间的双键称为______。
答案:羰基2. 亲电加成反应中,亲电试剂首先攻击______,然后发生______。
答案:碳-碳双键,亲电加成3. 在芳香族化合物中,苯环上的取代基对反应的定向作用称为______。
答案:定向效应4. 酯化反应是一种______反应,通常需要使用______作为催化剂。
答案:酯化反应,浓硫酸5. 亲核取代反应中,亲核试剂攻击______,然后发生______。
答案:碳原子,亲核取代6. 下列化合物的IUPAC命名是______。
化合物结构:CH3-CH2-CH2-CH2-OH答案:正戊醇试题三:三、判断题(每题5分,共20分)1. 醛和酮的化学性质相似,因为它们都含有羰基。
()答案:正确2. 芳香族化合物都必须具有平面结构。
()答案:错误3. 酯的水解反应是可逆的,通常需要酸或碱催化。
()答案:正确4. 在亲电加成反应中,亲电试剂首先攻击碳原子上的π电子。
()答案:正确试题四:四、解答题(每题20分,共40分)1. 请解释亲电加成反应和亲核取代反应的区别,并举例说明。
化学考研有机化学难点攻略大公开
化学考研有机化学难点攻略大公开在化学考研中,有机化学是一个被广大考生普遍认为较为困难的考点。
然而,只要我们适当地进行学习和复习,并采取一些有效的攻略方法,就能够在考试中取得好成绩。
本文将为大家分享一些化学考研有机化学的难点,并提供一些攻略来应对这些难点。
一、有机化学的基础知识回顾在开始攻克有机化学的难点之前,我们必须对有机化学的基础知识进行回顾。
有机化学主要包括碳原子的结构、键和功能团的分类等基础概念。
这些基础知识是我们理解和掌握有机化学难点的基础,因此要重点复习和理解。
二、有机化学反应机理的理解在有机化学中,掌握有机反应的机理是非常重要的。
考研中可能会考察反应机理,包括反应的步骤、反应物和产物的结构以及反应过程中的中间体等。
因此,我们需要了解各种常见的有机反应机理,如亲核取代反应、加成反应、消除反应等。
对于难以理解的反应机理,可以借助化学模型或动画等辅助工具进行学习。
三、复杂有机化合物的识别和推导考研中经常会考察对复杂有机化合物的结构识别和推导。
在解答此类题目时,我们需要运用熟悉的有机化学知识,如官能团的识别、官能团间的相互作用等。
此外,多做一些有机合成反应的题目也可以加深对有机化合物的理解和推导能力。
四、有机合成的设计和策略有机合成是有机化学的重要内容之一,也是考研中的难点之一。
在解答有机合成题目时,我们需要熟悉各种常见的有机合成反应和合成路线,并能够根据已知化合物设计合成方法。
要在考试中得分,我们需要多做有机合成题目,提高解题能力和反应机理的理解。
五、有机化学的性质与特点有机化学的性质与特点也是考研中的难点之一。
在考试中可能会考察有机化合物的物理性质、化学性质以及它们的变化规律等。
为了掌握这些内容,我们需要多做有机化学的相关实验,并分析总结实验结果。
六、做题和思维方法的提升为了更好地应对有机化学的难点,我们还需要培养良好的做题和思维方法。
在解答题目时,可以采用分类整理的方法,将相似的题目或知识点进行归类,以便更好地理解和掌握。
考研化学掌握有机化学与物理化学的基础知识
考研化学掌握有机化学与物理化学的基础知识在考研化学的学习过程中,掌握有机化学与物理化学的基础知识是非常重要的。
有机化学是研究有机物(碳基化合物)的组成、性质、结构、合成和反应机理的学科;物理化学则是研究物质在微观和宏观层面上的性质和变化规律的学科。
本文将从有机化学和物理化学两个方面介绍考研化学中的基础知识。
一、有机化学基础知识有机化学是考研化学中的重要组成部分,对于有机化学的基础知识的掌握是进一步学习和应用有机化学的关键。
1. 有机化合物的命名原则:有机化合物的命名是有机化学中的基础,包括系统命名法、通用命名法和简化命名法等。
学生需要掌握不同类型有机化合物的命名原则和规则,如烷烃、烯烃、炔烃、醇、酮等。
2. 有机反应机理:有机反应机理是指有机化合物发生反应时,反应过程的详细步骤和机理。
例如,醇的酸碱性质、酯的水解反应、醛酮的氧化还原反应等。
学生需要了解不同类型反应的机理和可能的副反应。
3. 有机合成方法:有机合成方法是指在有机化学中合成目标物质的方法和途径。
例如,烷烃的卤代反应、醇的脱水反应等。
学生需要熟悉各种有机合成方法的反应条件和反应步骤。
二、物理化学基础知识物理化学是考研化学的另一个重要内容,掌握物理化学的基础知识将有助于学生理解和分析化学问题。
1. 热力学:热力学是研究能量转化和物质变化规律的学科。
学生需要掌握热力学基本概念,如焓、熵、自由能等,并了解常见热力学方程和计算方法。
2. 动力学:动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。
学生需要掌握反应速率的计算方法,如速率常数、反应级数等,并了解反应动力学实验方法和反应速率影响因素。
3. 量子化学:量子化学是研究物质的微观结构和性质的学科。
学生需要了解波粒二象性原理、量子力学运算符、分子轨道理论等基本概念,并能应用量子化学理论解释和预测化学现象。
总之,考研化学需要掌握有机化学和物理化学的基础知识。
有机化学中的命名原则、反应机理和合成方法是基础,而物理化学中的热力学、动力学和量子化学则是深入理解和分析化学问题的关键。
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3.按单体物理状态分类 液相聚合 气相聚合(等离子体聚合) 固相聚合(辐照)
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5.2.2聚合反应分类 1.按反应机理划分 ①逐步缩聚反 应 反应过程中 有小分子 副产物。 ②逐步加聚反 应 反应过程中 没有小分子 副产物
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2.按聚合物结构分类 ①线型逐步聚合 单体只带两个官能团,聚合过程分子链只在两个方向增长。 相对分子量增大 体系逐渐粘度增大 产物一般可溶可熔
单体和引发剂溶于适当溶剂中。
优点:体系粘度低,所以传热也快,聚合温度易于控制。
缺点:聚合度较低,少量溶剂混入产物。 应用:乙酸乙烯酯甲醇溶液聚合制备聚乙烯醇、丙烯晴溶液聚合制备仿 丝、丙烯酸溶液聚合制备涂料和胶粘剂。
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3)悬浮聚合 溶解有引发剂的单体被搅拌成小液滴,在水介质中进行聚合。 优点:在大量水介质中进行聚合和洗涤,产物纯度高。 缺点:产物容易黏附釜壁,要定时开釜清除,不利用连续生产。 应用:聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
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主要反应:烯类加成聚合
烯类加成聚合指含C=C双键的烯类单体的加成聚合反应。 烯类单体:-烯烃、乙烯基化合物、1,3-双烯烃及其衍 生物。 烯类聚合是高分子合成中的一类重要的反应。 以塑料而言,乙烯类塑料约占全部塑料的80%,其中最 重要的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等。 以合成橡胶而言,有顺丁橡胶和丁基橡胶。以合成纤维 而言,聚丙烯腈也占总产量的20%左右。 在烯类加成聚合中,最简单的是由乙烯聚合成聚乙烯:
§5.2.1聚合反应的特征 按反应动力学原理,聚合反应可分为链式聚合和逐步聚合。 1. 逐步聚合:(同种或不同)单体所带的两种不同的官能团之间 发生化学反应; 例如:氨基(-NH2)和酸基(-COOH)缩聚成聚乙酰胺: 1)二胺和二酸缩聚 nH2N-R-NH2 + nHOOC-R’-COOH H-(-HN-R-NHCO-R’-CO-)n –OH + (2n-1)H2O
chapt 5 高分子化合物的合成
1. 高分子:以共价键相连的成千上万个小分子构造而成的相 对分子量很大的长链分子。如橡胶、塑料和纤维等化合物。 2. 高分子材料化学: 1) 研究内容:聚合反应机理和动力学,聚合反应与聚合物的 相对分子质量和相对分子质量分布,以及聚合物结构之间关系。 2) 研究目的:设计高分子的结构,选择适当的合成路线和工 艺方法,制备出具有预期性能的高分子材料。 3) 研究的重要性:广泛应用于日常、电子、农业、国防等国 民经济各个领域。
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2. 链式聚合:包括链引发、链增长、链中止三个基元反应。由“引发剂” 产生一个活性种(自由基、阴离子、阳离子),引发链式聚合,使聚合物活性 链连续增长
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3. 开环聚合:环状单体通过打开形成线形聚合物。
开环聚合机理则视单体与反应条件而异。根据增长链(生长链) 活性中心的不同,聚合反应也可分为自由基、正离子、负离子和 配位负离子聚合四种类型。 开环聚合主要有正离子、负离子和配位开环聚合。
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§5.1 高分子化合物的基本概念 7.1.1高分子化合物:高聚物或聚合物 概念:一般相对分子质量在104以上的分子被称为高分子(相对 分子量很大)。如塑料、橡胶和纤维,相对分子质量均在104~106 之间。 橡胶:在外力作用下会产生较大的可逆形变(500-1000%), 这就要求聚合物完全无定形,且有轻微交联,例如聚顺式异戊二烯。 纤维:具有高的抗拉断裂强度,这就要求聚合物高结晶度,分 子间有强相互作用,如氢键和偶极力等。如聚(己二酰己二胺)和 聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。 塑料:其力学性能和行为在橡胶和纤维之间,分为硬塑料和软 塑料,硬塑料具有高的抗形变性能。
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③立体异构(化学键固定的异构,改变它需要断裂化学键)
1)几何异构体:顺反异
构 如天然橡胶接近全顺式 的聚1,4-异戊二烯分子链 结构。堆积密度小,结晶小, 分子内旋转好,因而有弹性。
立构定 向催化 聚合
2)旋光异构:结构单元 中有不对称C。
常温自 由基聚 合
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①大分子链形式
(a)线型;(b)支化; ©交联;(d)体形;(e)梯形;(f)星形; (g) 梳形。
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②连接顺和共振效应 决定其最稳定, 特别是双键上有 取代基时) 2)头头连 接 H-H
头尾
X H H X X H H
3)尾尾连 接 T-T
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不同聚合物的用途
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概念: 1.单体(monomer):能提供相互反应生成高分子的化合物。例如: 聚氯乙烯由氯乙烯通过自由基引发聚合制成。氯乙烯是聚氯乙烯的单体。 2.聚合物(polymer) 由许多结构和造成相同的单元相互键连而成的大分子。例如聚氯乙 烯是由200个甚至更多的氯乙烯分子通过共价键连接而成。但如果只含 有几个或十几个氯乙烯单元,则不是聚合物,而称为齐聚物 (oligomer)。 3.单体单元、结构单元和重复单元 聚合物中组成和结构相同的单元称为重复单元(repeating unit),又 称链节。如聚氯乙烯中重复单元和单体结构相同,又可以称为单体单元 或结构单元(structure unit)。但有时三者含义并不同,如;尼龙6,6 是由己二酸和己二胺缩合而成 结构单元,不能称为单体单元 重复单元是:
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高分子主链结构:
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5.1.3 高分子化合物的结构
一、形状
线形: 支链形、梳形和星形, 可熔、可溶(合成纤维); 网形:仅能溶胀,不可溶解(硫 化橡胶)。
二、结构
1.高分子主链构成—— 一级结构
高分子化合物结构理论:高 分子基本是线型结构。
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2)氨基酸自缩聚 nH2N-R-COOHH-(-HN-R-CO-)n -OH +(n-1)H2O 对于高分子合成而言,必须拥有很高的转化率(99%)才是成功的 反应,这是与小分子有机反应的不同点。
逐步聚合的特征: ①相对分子量随转化率的增高而增大; ②高转化率下才能得到高聚合度(高分子量)的聚合物。
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②高分子材料晶体的形状和形态
X 射 线 衍 射 法 测 定 结 果
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构
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§5.2高分子化合物的合成
研究任何从单体聚合成为高分子的反应和方法。 • 单体是小分子化合物,它是组成高分子的结构单元,有时也是 重复单元。 • 单体是具有双键、环及两个或两个以上官能团的化合物。
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5.3高分子聚合反应
5.3.1 加成聚合
含有重键的小分子单体,经光照、加热、催化等,打开 重键相互结合为大分子。 适当条件下,重键的断裂有两种方式: 均裂: R:R2R· 异裂:A:BA+ + B产生的自由基、阳离子、阴离子均具有反应活性,可以 打开含不饱和键单体中的键,分别称为自由基聚合、阳离 子聚合、阴离子聚合。
4)乳液聚合 单体借助乳化剂的作用分散在溶解有引发剂的水介质中,形成乳液 后再进行聚合。由于存在乳化剂,单体主要在乳胶粒内聚合,速率快, 相对分子量大。 缺点:包藏在聚合物颗粒中的乳化剂不易清除。影响产物的电性能。 应用:丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁氰橡胶和聚氯乙烯乳胶。
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5. 按单体和聚合物溶解状态分类
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2.
相对分子质量分布
高聚物是由同一化学组成、但聚合度不同的混合物组成,该特性称为高聚物相 对分子质量的分散性。
将多分散性聚合物采 用分级沉淀或凝胶渗透 色谱分离,测定不同相 对分子质量组分所对应 的相对百分质量,作质 量分数分布曲线。 聚合物的性能(强度、 熔体粘度)主要取决于 相对分子质量较大的分 子,所以对于某一特定 用途,在要求一定的相 对分子质量的同时,还 注意相对分子质量的分 布。
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2.高分子主链构象——二次结构
高分子链的最低位能状态在结晶状固体中容易实现(非晶态高分 子固体纯属无规线团构象)。在晶态固体中,高分子链的排列很 整齐,它总是采取能量好空间位阻上最有利的紧密堆砌形态。例 如: 构象 聚乙烯分链采取TTTTT…的平面锯齿状伸展的形态;有规立构聚 丙烯分子链采用TGTGTG…称为螺旋形态,其甲基总是伸向螺旋 影响高 的外侧、全同立构聚丙烯则采取图中T2G2的双菱螺旋形 聚物形
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描述方法: 由相对分子质量、聚合度或分子链长度。以聚氯乙烯为例:
单体 CH2=CHCl 结构单元
聚合度
M:高聚物相对分子量 M0:结构单元的式量。
结构单元
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5.1.2 高分子化合物的相对分子质量及分布
1. 聚合物(平均)相对分子质量: 测定:利用渗透压、光散射、粘度法、超离心法、沉淀法和 凝胶色谱法等。 (1) 数均相对分子质量(Mn):渗透压、冰点降低、沸 点升高、蒸汽压降低; (2) 质均相对分子质量(Mw):光散射; (3) 粘均相对分子质量(Mη ):粘度法。
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高分子主链构想的旋转自 由度,是以单键旋转位能对 角度的依赖关系来表示。 例如,在聚乙烯分子链中, 固定任意的单键(Ch-Cl), 包括与此键相邻接的单键 (Cj-Ck)和(Cl-Cm)的构象, 以其反式角度作为0,旋转 ±1800时,求得的位能如图、 旋转角度为0时,位能最低、 旋转角度为± 1200时,可以 看到相当于旁式构象极小。