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选修5_第五章_第一节_合成有机高分子化合物的基本方法






• (1)结构简式:它们是由若干个重复结构单 元组成的。 • (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、 可重复的最小单位,也称重复结构单元。叫做 链节。 • (3)聚合度:高分子里含有链节的数目。通 常用n表示。 • (4)单体:能够进行聚合反应形成高分子化 合物的低分子化合物,叫做单体。 • (5)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对 分子质量×n






2.有机高分子化合物与低分子有机物的区别
(1)它们最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子化合物的 相对分子质量一般高达104~106,低分子有机物的相对分子质量 在1000以下。另外,低分子有机物相对分子质量都有一个明确的 数值,而高分子化合物的相对分子质量只是一个平均值。 (2)合成有机高分子化合物的基本结构与低分子有机物的单一结构 不同,它是由若干个重复结构单元组成的高分子。 (3)由于高分子化合物与低分子有机物在相对分子质量和结构上的 差异,使它们在物理、化学性质上也有较大的差别。
(聚合物相对分子质量为单体相对分子质 量的整数倍)。 一块高分子材料是由若干n值不
同的高分子材料组成的混合物。
4、加聚反应生成高聚物的单体的判断
CH2= CH
[ CH2— CH ]n
Cl
[ CH2— CH ]n
CH2=CH Cl
(1)凡链节的主碳链为两个碳原子,其单体必 为一种。将链节的两个半键闭合即为单体。
① 由一种单体
聚—6—羟基己酸
n mol 单体中含—COOH官能团(或—OH) 的物质的量为:n mol, 而在反应中,有一 个端基(—COOH)是没有参与反应的,故生 成水的物质的量为:(n-1) mol
②由两种单体:
n mol

n mol
进行缩聚反应,n mol
单体含—COOH的物质的量为2 n mol,而在反 应中,有一个端基(—COOH)是没有参与反应 的,故生成水的物质的量为:(2n-1) mol。
1、乙酸与乙醇酯化反应
2、两个甘氨酸分子形成二肽
二元酸和二元醇间
缩合聚合反应
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”。
三、缩合聚合反应
• 1、概念:有机小分子单体间反应生成高分子化合物 ,同时产生小分子副产物的反应,叫缩合聚合反应 ;简称缩聚反应。(酯化、成肽…) • 2、缩聚反应方程式的书写: • (1)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。(这与加聚物不同,而加聚物 的端基不确定,通常用横线“—”表示。)


f

【例2】下列高聚物经简单处理可以从线型 结构变成体型结构的是 A.
B.
B C
线型结构的高聚物 上如果还有能起反应 的官能团,当它与别的 物质发生反应时,高分 子链之间将形成化学 键,从而形成高分子的 体型结构.
C.
D.
【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






3.高分子化合物的分类 (1)按来源分:天然高分子、合成高分子。 (2)按结构分:线型高分子、体型高分子。 (3)按性质分:热塑性高分子、热固性高分子。 (4)按用途分:塑料、合成纤维、合成橡胶、 涂料、黏合剂等。






合成有机高分子化合物
以低分子有机物作原料,经聚合反应得到的各种相对分子质量不 等的同系物组成的混合物,其相对分子质量一般高达104-106。 高分子化合物又称高聚物。
*书写方式不同; *含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈 线型结构。
含有两个官能团的单体缩聚后生 成的缩合聚合物呈现为线型结构, 含有三个或多个官能团的单体缩聚 后生成的缩聚物会呈现什么样的结 构?
体型结构
4、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断
常用“切割法”,如下图示:
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。 如已知涤纶树脂的结构简式为




【自主解答】选C、D。注意到碳碳单键可以旋转,则可判
断上述聚合物的重复结构单元(即链节)为
。合
成它的单体是CHCl=CHCl,其分子式为(C2H2Cl2)n,相对分 子质量为97n。




二、缩聚反应
3、加聚反应的特点:
(1)单体含不饱和键:
如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。
(2)没有副产物生成; (3)链节和单体的化学组成相同。
(2)凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双 键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后, 再分别将两个半键闭合即得单体。
(3)凡链节中主碳链为4个碳原子,含有碳碳双 键结构,单体为一种,属二烯烃:
“见双键、四个C;无双键、两个C”划 线断开,然后将半键闭合.
[规律] :
• 5、常见的加聚反应
• 含一个碳碳双键的单体的加聚:如聚丙烯
• (2)单体物质的量与缩聚产物结构式的下角 标要一致;由一种单体进行缩聚时生成小分子 的物质的量应为(n-1);由两种单体进行缩聚 反应生成小分子的物质的量应为(2n-1)。
nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH
催化剂 HO OC(CH2)4COOCH2CH2O nH


端基原子 +(2n-1)H2O
CH2
催 化 剂
[CH2-CH2]n
结构:线性结构

n CH2



CH2
催 化 剂
[CH2-CH2]n
2.单体、链节、聚合度
(1)单体:进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合 物称为单体,如聚乙烯的单体是乙烯。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同,可重复的最小 单元称为链节,也称为重复结构单元,如聚乙烯的链节 为—CH2—CH2—。 (3)聚合度(n):高分子链中含有链节的数目称为聚合度, 用n来表示。
• • • • • •
按官能团分类: 醇酸缩聚: 羟酸缩聚:如聚乳酸 氨基与羧基缩聚: 氨基酸缩聚: 醛酚缩聚:如酚醛树脂
【例1】下列化合物中
a. b. c.
d.
e.
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 。 (3)可发生缩聚反应的两个化合物是 c 和 缩聚物的结构式为 。
丙烯酸甲酯 丙烯酸甲酯的分子量×3000
【例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.
【例4】下列单体中,在一定条件下能发生加 聚反应生成 的是( C ) 2
A
B.
C. CH3CH=CH2 和CH2=CH2
D. CH3CH=CH2
【思考】请写出下列反应的化学方程式,并 说明断成键的特点
(2)发生加聚反应的过程中,没有副产物产生。
(3)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。 (4)聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。




2.加聚产物和单体的相互推断
(1)由单体推断加聚产物
单体由官能团(一般是碳碳双键)和非官能团两部分组成。 单体中含有不饱和键(碳碳双键)的碳碳链单独列成一行,
断开不饱和键,展放在中括号“[
团部分作为支链纵列。如:
]”内,其他非官能








(2)由加聚产物推断单体
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物, 其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合 即可。

,其单体是





②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双 键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央划线 断开,然后左右两个半键闭合即可。
掉一端的一个碳原子(可能属于前一个链节)后再考虑。




【典例1】(双选)某高分子化合物的部分结构如下:
下列说法正确的是




A.聚合物的链节是
B.聚合物的分子式是C3H3Cl3 C.合成该聚合物的单体是CHCl=CHCl D.若n表示聚合度,则其相对分子质量为97n




【思路点拨】解答本题要注意两点:
凡链节为H 体必为一种,
OH结构的,其单
在链节的-NH上加氢原子、羰基上加羟 基, 所得氨基酸为单体。
如H
OH的单体是
凡链节为H
OH结构的单体
必是两种 ,可从 上断开,在-NH上 加氢原子,在羰基上加羟基,得到二胺和二 酸即为单体。 如H
OH的单体是
和HOOC(CH2)mCOOH。
5、缩聚反应类型
节由单体断键得到,单体与链节所含元素的种类和原子个
数相同,每种元素的百分含量也一样。但单体与链节不 同,如 的单体是CH2=CH2,链节为
—CH2—CH2—,加聚物与单体结构上不相似,性质不同,不
为同系物,如 分子中无 。




是CH2=CH—CH=CH2和

④若给出较长的结构片段,则应首先找出重复的链节,再 加以判断,但应注意重复的链节有时不止一种形式,可去
聚合反应:
加聚反应 缩聚反应

一、加聚反应



1、概念:由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合
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