内容正文:
第五章 合成高分子
主讲人:邱琳
第一节 合成高分子的基本方法
学习目标
1. 认识加聚反应和缩聚反应的微观本质,构建单体形成聚合物的认知思路;
2. 学会通过分析聚合物的结构推测相应的单体;
3. 能设计合成高分子材料的路线。
【例】写出以丙烯和乙烯为单体一定条件下加聚得到加聚物的化学方程式。
【任务1】合成丁苯橡胶(聚苯乙烯丁二烯)
【材料1】纸尿裤外围有弹性,是因为使用的原材料是丁苯橡胶(聚苯乙烯丁二烯)【提示】1,3-丁二烯发生1,4加成。
CH2=CH-CH=CH2
单体结构简式 聚合物
热熔胶
【学习评价1】根据加聚反应的断键特点,写出相应的单体或聚合物的结构简式。
CH2=CH2
CH2=CH-COOH
COOH
人造象牙
丙纶:聚丙烯
涤纶:聚对苯二甲酸乙二酯
?
【材料2】无纺布生产用纤维主要是丙纶(PP)、涤纶(PET)等。
【回顾】乙二酸和乙二醇如何形成聚乙二酸乙二酯?
n
HOOC-COOH + HOCH2- CH2OH
n
端基原子团
端基原子
【任务2】合成涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)
每种单体至少含有两个官能团
聚合过程常伴随小分子副产物(H2O等)生成
【思考】这两个反应有什么特点?(从单体结构和原子利用率角度思考)
缩聚反应
【学习评价2】根据缩聚反应的断键特点,写出相应的单体或聚合物的结构简式。
单体结构简式 聚合物
【任务3】设计纸尿裤材料的合成路线
(基础化工原料和必要的无机试剂任选)
丁苯橡胶
(聚苯乙烯丁二烯)
PP无纺布(聚丙烯)
高分子吸水树脂
(聚丙烯酸钠)
[ CH2 — CH=CH — CH2 — CH — CH2 ]n
CH3-CH=CH-CH3
两个碳或三个碳原子的烃
分析设计合成高分子材料的一般思路:
高分子物品的用途
寻找相关性能的高分子材料
寻找决定该性质结构的聚合物
寻找合成聚合物结构的单体
纸尿裤:快速大量吸收尿液、舒适、合体
吸水材料:聚丙烯酸树脂
亲肤材料:无纺布
合体材料:弹性橡胶
聚丙烯酸钠
聚丙烯
聚苯乙烯丁二烯
丙烯
苯乙烯
2-丁烯
寻找相应的基础化工原料
丙烯酸钠
丙烯
苯乙烯
1,3-丁二烯
【思考】对苯二甲酸与甘油(丙三醇)聚合后得到何种结构的聚合物?
C
O
OH
C
O
HO
结构
性质
用途
线型
网状
【能力提升】已知化合物A是合成某种镇痛药的重要的医药中间体,能够通过以下方式合成。
A
请找出合成以下物质的单体。
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