1、第第5章章 合合成高分子成高分子合成高分子的基本方法合成高分子的基本方法1.高分子的合成。高分子的合成。(1)高分子的合成是利用有机化合物相互高分子的合成是利用有机化合物相互反应反应的性能的性能,得到相对分子质量较大的高分子过程。得到相对分子质量较大的高分子过程。 (2)高分子的特点高分子的特点:高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在通常在104以上。以上。高分子的相对分子质量是一个高分子的相对分子质量是一个平均平均值值,聚合反应得到聚合反应得到的是分子长短不一的混合物。的是分子长短不一的混合物。 微微思考思考1高分子是纯净物吗高分子是纯净
2、物吗?提示提示:不是。因为聚合度不是。因为聚合度(n)不确定不确定,所以高分子的成分也不所以高分子的成分也不确定确定,所以不是纯净物所以不是纯净物,一般认为是混合物一般认为是混合物。(3)合成高分子的基本方法。合成高分子的基本方法。合成高分子的基本方法包括加成聚合反应和缩合聚合反应合成高分子的基本方法包括加成聚合反应和缩合聚合反应,前者一般是含有前者一般是含有双键双键的烯类单体发生的聚合反应的烯类单体发生的聚合反应,后者后者一般是含有两个一般是含有两个(或两个以上或两个以上)官能团官能团的单体之间发生的的单体之间发生的聚合反应。聚合反应。 2.加成聚合反应。加成聚合反应。(1)定义。定义。由单
3、体分子间通过由单体分子间通过加成加成反应生成高分子的反应称为加反应生成高分子的反应称为加成聚合反应成聚合反应,简称简称加聚加聚反应。反应生成的聚合物称为反应。反应生成的聚合物称为加成聚合物加成聚合物,简称加聚物。简称加聚物。 (2)加聚物的组成与结构加聚物的组成与结构(以聚氯乙烯为例以聚氯乙烯为例)。已知已知聚氯乙烯的结构简式聚氯乙烯的结构简式为为 。单体单体:能能合成高分子合成高分子的小分子物质称为单体。由此可的小分子物质称为单体。由此可知聚氯乙烯的单体是知聚氯乙烯的单体是CH2CHCl。 链节链节:高分子链中可重复的最小高分子链中可重复的最小结构结构称为链节称为链节,又称又称重复结构单元。
4、聚氯乙烯的链节是重复结构单元。聚氯乙烯的链节是CH2CHCl。 聚合度聚合度:高分子链中含有的高分子链中含有的链节链节数目称为聚合度数目称为聚合度,通通常用常用n表示。表示。 加聚物的平均相对分子质量加聚物的平均相对分子质量:加聚物的平均相对分子质量加聚物的平均相对分子质量=链节的相对质量链节的相对质量n。 微微思考思考2已知聚苯乙烯的结构已知聚苯乙烯的结构为为 ,则该聚苯乙烯则该聚苯乙烯的链节和单体分别是什么的链节和单体分别是什么?3.缩合聚合反应。缩合聚合反应。(1)定义定义:由单体分子间通过由单体分子间通过缩合缩合反应生成高分子的反反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应应称为缩合聚合反应,
5、简称简称缩聚缩聚反应。反应生成的聚合反应。反应生成的聚合物称为物称为缩合聚合物缩合聚合物,简称缩聚物。简称缩聚物。 (2)反应特点。反应特点。在生产缩聚物的同时在生产缩聚物的同时,还伴有还伴有小分子小分子的副产物的副产物(如如H2O等等)的生成。的生成。 大多缩聚反应是大多缩聚反应是可逆可逆反应反应,为提高产率为提高产率,并得到具有并得到具有较高聚合度的缩聚物较高聚合度的缩聚物,需要及时移除反应产生的需要及时移除反应产生的小分子副小分子副产物产物。 (3)缩聚物的结构简式。缩聚物的结构简式。书写缩聚物的结构简式时书写缩聚物的结构简式时,一般在方括号外侧写出端基一般在方括号外侧写出端基原子或原子
6、团原子或原子团。例如。例如:(4)缩聚反应化学方程式的书写。缩聚反应化学方程式的书写。各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致,大部分化学方程式中的都是大部分化学方程式中的都是n。注意生成小分子的物质的量注意生成小分子的物质的量:由一种单体进行缩聚反应由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为生成的小分子物质的量一般为n-1;由两种单体进行缩聚由两种单体进行缩聚反应反应,生成的小分子物质的量一般为生成的小分子物质的量一般为2n-1。 实例实例:如如6-羟基己酸发生缩聚反应的化学方程式羟基己酸发生缩聚反应的化学方程式为为 对苯二甲酸
7、与对苯二甲酸与1,4-丁二醇发生缩聚反应的化学方程式为丁二醇发生缩聚反应的化学方程式为微判断微判断(1)高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在通常在104以上。以上。()(2)高分子是分子长短不一的混合物高分子是分子长短不一的混合物,其相对分子质量是一其相对分子质量是一个平均值。个平均值。()(3)聚乙烯聚乙烯(CH2CH2)和乙烯的组成、结构相同和乙烯的组成、结构相同,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。()(4)HC CH和和CH2CHCHCH2都能发生加聚反应生成都能发生加聚反应生成高分子。高分子。() (5) 的
8、的合成单体是合成单体是CH2CH2和和CH2CHCl。()(6)乙醇含有乙醇含有OH,乙酸含有乙酸含有COOH,故两者都能发生缩聚故两者都能发生缩聚反应。反应。() 一、常一、常见的加聚反应和缩聚反应类型见的加聚反应和缩聚反应类型 规律总结规律总结 加聚加聚反应和缩聚反应的反应和缩聚反应的比较比较。 类别类别加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应单体单体特征特征含不饱和含不饱和键键(如如 )至少含两个特征官能团至少含两个特征官能团(如如OH、 、NH2)单体单体种类种类含碳碳双键或碳碳三含碳碳双键或碳碳三键的有机化合物等键的有机化合物等酚和醛酚和醛,二元醇、二元酸、二元醇、二元酸、氨基酸氨基酸聚合方
9、式聚合方式 通过不饱和键加成通过不饱和键加成通过缩合脱去小分子而连接通过缩合脱去小分子而连接类别类别加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应聚合物聚合物特征特征聚合物与单体具有相同聚合物与单体具有相同的组成的组成聚合物和单体具有不同的组聚合物和单体具有不同的组成成产物产物只产生聚合物只产生聚合物聚合物和小分子聚合物和小分子二、依二、依据官能团对有机化合物分类据官能团对有机化合物分类有有下列几种高分子下列几种高分子:其中是由两种不同的单体缩聚而成的是其中是由两种不同的单体缩聚而成的是()。A.B.C.D.B学以致用1.下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的下列合成高分子材料的化学方程式和反应类
10、型均正确的是是()。C2.写出由下列单体生成聚合物的化学方程式写出由下列单体生成聚合物的化学方程式。 3.下列物质是可以作为人工心脏、人工血管等人体植入物下列物质是可以作为人工心脏、人工血管等人体植入物的高分子生物材料的高分子生物材料:下列关于上述高分子材料的说法中不正确的是下列关于上述高分子材料的说法中不正确的是()。A.聚四氟乙烯由聚四氟乙烯由CF2CF2通过加聚反应合成通过加聚反应合成B.用于合成维通橡胶的单体是用于合成维通橡胶的单体是CH2CFCF2CF2CF3C.有机硅橡胶有机硅橡胶由由 通过通过缩聚反应合成缩聚反应合成D.聚甲基丙烯酸甲酯的合成单体聚甲基丙烯酸甲酯的合成单体是是CH2C(CH3)COOCH3B4.按要求完成填空按要求完成填空。
