内容正文:
第一节 合成高分子的基本方法
第1课时 加聚反应
什么是有机高分子化合物,如何判断高分子?
如何合成有机高分子化合物?
加聚反应特点?如何写加聚反应方程式和对应高分子结构?
学习目标:及问题
由加聚物结构书写反应物结构的方法
一、有机高分子化合物
什么是无纺布?
无纺布PP:主要材料是聚丙烯polypropylene
聚丙烯:是丙烯通过加成聚合反应生成的有机高分子化合物。
一、有机高分子化合物
1、定义:
相对分子质量很大的分子称为高分子化合物,大多是有机高分子化合物。又称聚合物或高聚物或树脂等。
标志及判断方法:
2、分类:
天然高分子:
多糖如淀粉、纤维素、甲壳质等;蛋白质、核酸、天然橡胶等。
合成高分子:
聚乙烯、聚氯乙烯等塑料;合成纤维(如尼龙等六大纶);合成橡胶等。
一般相对分子质量很大:在10000(1万)以上。
分子式或结构式/结构简式中有:n
名称中有聚XX或XX树脂或XX橡胶或XX纶等字眼。
注:淀粉、纤维素、甲壳质等;蛋白质、核酸等也属于生物大分子!
一、有机高分子化合物
物质 有机高分子 小分子化合物
相对分
子质量 很大但没有明确的数值,只是一个平均值,通常在104(1万)以上 具有明确的数值,一般在1000以下
类别 都是混合物 纯净物
结构 由若干个重复结构单元组成 具有单一结构
3.有机高分子与小分子化合物的区别
相对分子质量很大的分子称为高分子化合物,又称聚合物或高聚物或树脂。
注:生物大分子!如油脂(但油脂不是有机高分子!)。
一、有机高分子化合物
4.高分子化合物结构:单体、链节、聚合度、端基
如:nCH2=CH2 [CH2—CH2]n
单体
链节
聚合度:n
单体:生成高分子化合物的小分子反应物。
链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构;也称重复结构单元(结构简式中括号内部分。)
聚合度:高分子链中所含链节的数目;通常用n表示。
端基:
中括号外的原子或原子团。缩聚物高分子结构中才有!
相对分子质量很大的分子称为高分子化合物,又称聚合物或高聚物或树脂。
一、有机高分子化合物
乙烯
聚乙烯
二、聚合反应
1)定义:小分子(相同或不同)间通过加成反应的方式形成高分子化合物(聚合物)的反应。
由无数小分子反应物生成高分子的反应。
1.类别:加成聚合反应(加聚反应)
缩合聚合反应(缩聚反应)
2.加成聚合反应(加聚反应)
(A)单体小分子必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物 (如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等)
(B)加聚反应的断键/成键发生在不饱和键上,加聚产物(聚合物)主链一般大多为碳链!
(C)无副产物小分子产生,聚合物链节的化学组成与单体小分子的化学组成相同!
(D)加聚反应生成的聚合物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。
2)加聚反应特点:
如:nCH2=CH2 [CH2—CH2]n
乙烯
聚乙烯
①根据单体写出加聚产物结构及方程式
CH2=C(CH3)2加聚
2.加成聚合反应(加聚反应)
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应。
写加聚物结构方法: 双键或叁键碳作主链,其它旋作支链。主链双键变单或叁键变双,共轭双键单双互变。链两端加短线,中括号,右下角注明n
3)加聚反应题型:
a.一般加聚反应:
单体名称 单体结构简式 聚合物结构简式/名称
乙烯 CH2=CH2 聚乙烯
丙烯 CH2=CHCH3 聚丙烯
氯乙烯 CH2=CHCl 聚氯乙烯
丙烯腈 CH2=CHCN 聚丙烯腈
丙烯酸 CH2=CHCOOH 聚丙烯酸
醋酸乙烯酯 CH3COOCH=CH2 聚醋酸乙烯酯
丁二烯 CH2=CH—CH=CH2 聚丁二烯
乙炔 HC≡CH 聚乙炔
[ CH—CH2 ]n
[ CH2—CH ]n
[ CH2—CH ]n
[ CH2—CH ]n
[ CH2—CH2 ]n
[ CH2—CH ]n
Cl
CN
COOH
OOCCH3
CH3
2-甲基丙烯或异丁烯
例:乙烯与丙烯的聚合(共聚)
nCH2—CH2 +nCH2—CH-CH3
(乙烯) (丙烯)
CH2—CH2 CH2—CH
CH3
〔
n
〕
b.由两种或两种以上单体发生的加聚反应(又叫共聚)
①根据单体写出加聚产物结构及方程式
2.加成聚合反应(加聚反应)
3)加聚反应题型:
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应。
写加聚物结构方法: 双键或叁键碳作主链,其它旋作支链。主链双键变单或叁键变双,共轭双键单双互变。链两端加短线,中括号,右下角注明n
例2:丁二烯与乙烯聚合(共聚)
nCH2=CH—CH=CH2 + nCH2=CH2
(丁二烯) (乙烯)
〔CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2〕n
①根据单体写出加聚产物结构及方程式
b.由两种或两种以上单体发生的加聚反应(又叫共聚)
2.加成聚合反应(加聚反应)
3)加聚反应题型:
CH2=CH-C=CH2
CH3
共聚
CH2=CH—CH3与
2-甲基丁二烯或异戊二烯
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应。
写加聚物结构方法: 双键或叁键碳作主链,其它旋作支链。主链双键变单或叁键变双,共轭双键单双互变。链两端加短线,中括号,右下角注明n
说明:开环反应属特定的开环加成反应!
聚环氧乙烷 或环氧乙烷树脂
①根据单体写出加聚产物结构及方程式
3)加聚反应题型:
c.炔烃的加聚反应
d.环状化合物的加聚反应
聚乙炔
2.加成聚合反应(加聚反应)
b.由两种或两种以上单体发生的加聚反应(又叫共聚)
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应。
写加聚物结构方法: 双键或叁键碳作主链,其它旋作支链。主链双键变单或叁键变双,共轭双键单双互变。链两端加短线,中括号,右下角注明n
②根据加聚产物的结构简式写出单体。
【CH2—CH—CH2—CH—CH—CH 】
CH3
CH3
CH3
n
根据加聚产物的结构简式写单体方法:
先判断:一般主链全是碳链!没有端基!即为加聚产物。
去两端:去主链两端中括号,短线,n。
变主链:主链单键/双键互变;或叁/双键互变!或成环!
验4键,定单体!
单体共3种:丙烯;苯(基)乙烯;2-丁烯
2.加成聚合反应(加聚反应)
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应
①根据单体写出加聚产物结构及化学方程式。
3)加聚反应题型:
②根据加聚产物的结构简式写出单体
根据加聚产物的结构简式写单体方法:
先判断:一般主链全是碳链,没有端基,即为加聚产物;去两端:去主链两端中括号,短线,n;变主链:主链单键/双键互变或叁/双键互变!或成环!验4键,定单体!
2.加成聚合反应(加聚反应)
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应
3)加聚反应题型:
COOH
【CH2—CH—CH2—C==C—CH2—CH2—CH 】
CH3
CN
CH3
单体共3种(名称):丙烯腈;2,3-二甲基-1,3-丁二烯;丙烯酸
n
练习写出合成下列高聚物的单体:
练习2写出合成下列高聚物的单体:
单体共3种(名称):1,3-丁二烯;乙烯;苯(基)乙烯
2.加成聚合反应(加聚反应)
说明:可先将结构简式适当写开!
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应
3)加聚反应题型:
②根据加聚产物的结构简式写出单体
根据加聚产物的结构简式写单体方法
先判断:一般主链全是碳链,没有端基,即为加聚产物;去两端:去主链两端中括号,短线,n;变主链:主链单键/双键互变或叁/双键互变!或成环!验4键,定单体!
工程塑料ABS树脂(结构简式如下),合成时用了三种单体.这三种单体的结构简式/名称分别是: 、 、 .
单体共3种(名称):丙烯腈;1,3-丁二烯;苯(基)乙烯。
2.加成聚合反应(加聚反应)
聚环氧乙烷 或环氧乙烷树脂
小分子间通过加成反应的方式形成高分子化合物的反应
3)加聚反应题型:
②根据加聚产物的结构简式写出单体
根据加聚产物的结构简式写单体方法
先判断:一般主链全是碳链,没有端基,即为加聚产物;去两端:去主链两端中括号,短线,n;变主链:主链单键/双键互变或叁/双键互变!或成环!验4键,定单体!
1.下列关于有机高分子的说法不正确的是( )
A.有机高分子被称为聚合物或高聚物,因为它们大部分是由小分子化合物通过聚合反应制得的
B.有机高分子的相对分子质量很大,因而其结构复杂
C.对于一种高分子材料,n是整数,但它的相对分子质量不确定
D.有机高分子都是混合物
解析:有机高分子的相对分子质量很大,但是由重复的结构单元(链节)连接而成,因而其结构并不复杂。
B
4)加聚反应题型练习:
2.下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成 的是( )
A.丙烯 B.2-甲基-1,3-丁二烯
C.乙烯和丙烯 D.2-甲基-2-丁烯
解析:根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯烃
B
4)加聚反应题型练习:
THE END
⑥炔烃的加聚。
例如,乙炔的加聚反应: nCH≡CH[CHCH] n
⑦环状化合物的加聚。
例如,环氧乙烷的加聚反应:[O—CH2—CH2] n
⑦环状化合物的加聚。
例如,环氧乙烷的加聚反应:[O—CH2—CH2] n
,命名为2-甲基-1,3-丁二烯。
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