第一节 合成高分子化合物的基本方法

CH2= CH
[ CH2— CH ]n
2.加聚物结构简式的书写
将链节写在方括号内，聚合度n写在方括号的右 下角
例如：
-CH2-CH2-n
-CH2-CH-n Cl
P.100 思考与交流
-CH2-CH-n -CH2-CH-n CH3 CH2=CHCl 氯乙烯 Cl -CH2-CH-n CH2=CHCN 丙烯腈 -CH2-CH-n CN CH2=CHCOOH 丙烯酸 COOH 醋酸乙烯酯 CH3COOCH=CH2 -CH2-CH-n OCOCH3 -CH2CH=CHCH2-n
选修五-有机化学基础
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 基础方法
自主学习
阅读课本P100，并画出要点。
加聚反应、聚合物、单体、链节、聚合度
一、加成聚合反应
1.定义： 由小分子间通过加成反应聚合得
到高分子化合物的反应叫加成聚合反 应；简称加聚反应。 高分子化合物又称为聚合物
随堂练习
4．某新型药品Telmisartan的中间体H可由下列路线合 成：
（4） 在一定条件下可以水解为R1COOH和R2NH2，H 水解的产物之一为氨基酸M，则由M形成二肽的化学方程式 为______。
n
+(n-1)H2O
6-羟基己酸 聚-6-羟基己酸
(3)氨基酸发生缩聚生成多肽
H nCH3CHCOOH O H— [ N-CH-C— ]nOH +(n-1)H2O
NH2
R
CH3
R′
n NH2- CH-COOH + n NH2- CH-COOH
H R O H R′ O
H— [ N-CH-C-N-CH-C— ]nOH +(2n-1)H2O
缩聚物单体的推断方法常用“切割法”， 如下图示：
3、由缩聚产物推断单体的方法
从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在 氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。
下列化合物中 a. d.
b.
e.
c.
f.
①可发生加聚反应的一个化合物是_______, b或d 加聚物的结构式为_______。 a ②可发生缩聚反应的一个化合物是_______, 缩聚物的结构式为_______。 c ③可发生缩聚反应的两个化合物是_______ 和 _______, 缩聚物的结构式为_______。 f
回答下列问题： (1)指出反应类型：①________；②________。
随堂练习
2．化合物B是有机合成中间体，制取C4H4O4和E 的转化关系如下图所示。已知C能使溴水褪色。
(3)写出②、④转化的化学方程式： ②_____________， ④
。
随堂练习
3．根据图示回答下列问题：
(1)写出A、E、G的结构简式：A：________， E______________________，G________；
nCH2=CH—C=CH2
催化剂
CH3
[ CH2—CH=C—CH2]n
CH3
(2)共聚反应： 由两种或两种以上单体发生的加聚反应 例如：乙烯和丙烯的加聚
n CH2＝CH2 + n CH2＝CHCH3
催化剂 [ CH CH CH CH ] 2 2 2 n
CH3
（3）含碳氧双键的加聚反应
O
nH—C—H
CH3 CH
的单体为
CH CH3
n
CH3 CH=CH CH3
5.由聚合物推断单体
(2)若链节的主碳链为四个碳原子，且链节 无双键，其单体为两种。在正中央划线断 开，然后两个半键闭合即可。
(3)若链节中主碳链为四个碳原子，且有碳 碳双键，单体为一种，属二烯烃。
5.由聚合物推断单体 方法二：逢二断，弯键合。
3、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（ B ） A. B.
C.
D.
4、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成
的是（C） A.
B.
C. CH3CH=CH2 和CH2=CH2
D. CH3CH=CH2
5.由聚合物推断单体 方法一：
(1)若链节的主碳链为两个碳原子，其单体 只有一种，将两个半键闭合即可。
(4)多元羧酸和多元胺的缩聚
n HOOC(CH2)4CHCOOH + H2N(CH2)6NH2
O OH H H
HO— [ C-(CH2)4-C-N-(CH2)6-N— ]nH + (2n-1)H2O
练习
写出由下列单体发生聚合反应的化
学方程式
（1）苯丙氨酸
（2）对苯二乙酸和1,3-丙二醇
【学与问2】
端基原子团
链节
聚合度
+(2n-1)H2O
M聚合物= 单体的相对质量×n - (2n-1) ×18
缩合聚合反应小结
（1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或 端基原子团） （2）由一种单体缩聚时，生成小分子的物质 的量应为（n-1） （3）由两种单体缩聚时，生成小分子的物质 的量应为（2n-1）
随堂练习
随堂练习
3．根据图示回答下列问题：
(2)反应②的化学方程式(包括反应条件)_______； 反应④的化学方程式(包括反应条件)是_________；
随堂练习
3．根据图示回答下列问题：
(3)写出①、⑤的反应类型：①______、⑤_____。 (4)写出反应⑤的化学方程式___________________。
二、缩合聚合反应
1、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…）
练习
写出下列反应的化学方程式。
1分子乙二酸与1分子乙二醇反 应生成链酯
聚乙二酸乙二酯
二、缩聚反应
1.特点 (1)单体应至少含有两个官能团 (2)生成聚合物的同时，有小分子副产物 生成 (3)链节的化学组成与单体化学式不同
(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
2.常见的缩聚反应类型 (1)二元酸和二元醇生成聚酯
聚己二酸乙二酯
此类反应的通式为； nHOOC-R-COOH+nHO-R-OH
O O ‖ ‖ HO— [ C— R—C—O—R—O— ] H + (2n-1) H2O
(2)羟基酸自身发生缩聚生成聚酯
自主学习
阅读课本P100-101，找出缩聚反应
的特点（和加聚反应的不同之处）。
缩聚反应、聚酯、端基原子、端基原子团
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
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”。
单体名称 乙烯 丙烯
单体的结构简式 CH2=CH2 CH2=CHCH3
-CH2-CH2-n
聚合物
丁二烯 乙炔
CH2=CHCH=CH2 CH≡CH
-CH=CH-n
4.加聚反应的类型 (1)自聚反应： 仅由一种单体发生的加聚反应 ①含一个碳碳双键(或叁键)的加聚反应
nCH3CH=CH2
催化剂
[ CH—CH2 ]
练习
工程塑料ABS树脂，其结构简式如下：
[ CH2CHCH2CH＝CHCH2CH2CH－ ]n －
CN C6H5
合成时用了三种单体。这三种单体的结 构简式分别是:
CH2＝CHCN 、 CH _______________ _________________ 2＝CHCH＝CH2 、 CH2＝CHC6H5 。 _______________
1．某有机物的结构简式为 下列叙述正确的是( )
A．1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时， 消耗1 mol NaOH B．该有机物水解所得的产物能发生加成反应 C．该有机物可通过加聚反应生成 D．该有机物分子中含有碳碳双键
随堂练习
2．化合物B是有机合成中间体，制取C4H4O4和E 的转化关系如下图所示。已知C能使溴水褪色。
线型分子
以乙烯合成聚乙烯为例：
nCH2=CH2
链节：
催化剂
[CH2 CH2]n
单体： CH2=CH2
CH2 CH2
聚合度： n 聚合物： [CH2 CH2]n
如：nCH2=CH2
单体
催 化 剂
[CH2—CH2]n 链节 聚合度
M聚合物= 链节的相对质量×n
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)。 单体和高分子化合物互推：
缩合聚合反应
如：
O nCH3CH-C-OH OH
单 体
端基原子
催化剂
O 聚合度 H OCHC nOH 端基原 子团 CH3 +(n-1)H O 2 链节
M聚合物= 单体的相对质量×n - (n-1) ×18
缩合聚合反应
nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH
单
催化剂
体
端基原子
HO OC(CH2)4COOCH2CH2O nH
随堂练习
4．某新型药品Telmisartan的中间体H可由下列路线合 成：
(1)A的化学名称为___，B的核磁共振氢谱中有___个峰。 (2)F的结构简式为___，E中官能团的名称为______。
随堂练习
4．某新型药品Telmisartan的中间体H可由下列路线合 成：
(3)B→D的化学方程式为___________________。
‖
[ O—CH2— ]n —
练习