内容正文:
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
第2课时 缩聚反应
写出下列反应的化学方程式,并说明断键的特点
+
H2O
+
+
+
H2O
催化剂
催化剂
+
+
H2O
+
+
+
2H2O
催化剂
催化剂
己二酸
乙二醇
这种由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。
(1)在生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物(如H2O等)的生成
(2)一般的缩聚反应多为可逆反应
(3)为提高产率,并得到具有较高聚合度的缩聚物,
需要及时移除反应产生的小分子副产物。
缩聚反应
一、缩合聚合反应
单体
C
O
OH
C
O
HO
C
O
O
CH2
CH2
O
C
O
[
]
n
HO
H
CH2
CH2
OH
HO
n
n
+
催化剂
+
(2n-1)H2O
单体
链节
端基原子团
端基原子
各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致
一个单体
两个单体
2n-1
n-1
缩聚反应
缩聚反应中每一种单体至少有双官能团,且可以反应缩去小分子:
常见双官能团-OH -COOH -NH2
聚酯类和水
聚酰胺类和水
具有什么特征的物质可以发生缩聚反应?
反应原理:酸脱羟基、醇(氨)脱氢
由一种单体缩聚,小分子的量为(n-1)
由两种单体缩聚,小分子的量为(2n-1)
思考与讨论
聚醚类和水
3.常见的缩聚反应
能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等),主要有如下几种类型:
(1)二元酸与二元醇缩聚
产物:斩头去尾,
挤出小鬼(小分子)。
产物:斩头去尾,
挤出小鬼(小分子)。
(2)羟基酸缩聚
(3)氨基酸缩聚
nH2N
CH2
COOH
催化剂
[
]
H
N
CH2
n
H
O
OH
C
+ (n-1)H2O
(CH2)2
NH2
H2N
+
n
+ (2n-1)H2O
催化剂
C
O
OH
C
O
HO
n
(CH2)4
C
O
(CH2)2
NH
C
O
[
]
n
HO
H
(CH2)4
N
H
(5)苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)
在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位的H原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子
(4)二元酸与二胺缩聚
(5)酚醛缩聚:
再
总反应:
先
H+
2.完成下列缩聚反应的化学方程式。
(3)苯二甲酸(
)与1,4- 丁二醇[HO—(CH2)4—OH]的缩聚:
C
O
O
(CH2)4
O
C
O
[
]
n
HO
H
+ (2n-1)H2O
4.缩聚物单体的判断方法
通过缩聚反应获得的聚合物,判断其单体,不仅要看链节,还要判断它是通过哪一类反应缩合而来。要关注的细节,找到关键处,断键补上端基原子(团)即可。
H — OCH2C — OH
[
]n
O
HOCH2COOH
其单体必为一种,去掉中括号和n,即为单体。
(1)若高聚物为 、 、
HO
RO
H
[
]
n
H
[
]
O
HO
C
-R-O
n
[
]
H
HN—
R—
n
O
OH
C
链节不含酯基和酰胺键 ,一去即为单体。
作者编号:35002
HO — C — — C —OCH2CH2 — OH
[
]n
O
O
HOOC — — COOH HOCH2CH2 OH
补—H
补—OH
(2)链节中含有酯基 或肽键 结构的聚合物,其单体可以继续拆解,从酯基或肽键部位断开,补上氢原子或羟基即可。
—C—
O
O—
—C—
O
NH—
链节中含有酯基或肽键结构的聚合物,一去二断三补。
作者编号:35002
加聚反应
缩聚反应
单体
聚合物
比较项目 加聚反应 缩聚反应
单体官能团
聚合物结构特点
至少含有两种以上的官能团,如:羧基和羟基;羧基和氨基…
含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键
链节中存在肽键或者酯基
链节中一般无碳碳双键
作者编号:35002
3.找出下列高分子的单体,并按要求填空。
(1)锦纶( )的单体为________________,反应类型为_____________。
H2N(CH2)5COOH
缩聚反应
其单体必为一种
去掉中括号和n即可
作者编号:35002
作者编号:35002
(2)涤纶( )的单体为
_____________________________________,制备涤纶的化学方程式为
_________________________________________________________
_________________________________________________________。
、HOCH2CH2OH
+nHOCH2CH2OH
+(2n-1)H2O
酯基
酸加羟基、醇加氢
其单体必为两种
断开酯基
COOH
HOOC
COOH
n HOOC
催化剂
O O
HO [C— —C—OCH2CH2—O] nH
作者编号:35002
作者编号:35002
D
作者编号:35002
作者编号:35002
C
作者编号:35002
作者编号:35002
+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O
+(n-1)H2O
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