《合成高分子化合物基本方法讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合成高分子化合物基本方法讲稿.ppt（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、关于合成高分子化合物基本方法第一页，讲稿共四十一页哦我们见过的高分子化合物有哪些？我们见过的高分子化合物有哪些？它们与普通小分子有何不同？它们与普通小分子有何不同？第二页，讲稿共四十一页哦天然高分子：天然高分子：淀粉淀粉、纤维素纤维素和和蛋白质蛋白质、天然橡胶天然橡胶等。等。合成高分子：合成高分子：塑料塑料、合成纤维合成纤维、合成橡胶合成橡胶等等第三页，讲稿共四十一页哦 聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)产品产品 保鲜膜保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒无毒，化学，化学稳定性好稳定性好，适合做食品和药物的包装，适合做食品和药物的包装材料材料单体单体:CH2=CH2第四页，讲稿共四十一
2、页哦聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学化学稳定性稳定性好，耐酸碱腐蚀。好，耐酸碱腐蚀。单体单体:CH2=CHCl第五页，讲稿共四十一页哦聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2=CHC6H5第六页，讲稿共四十一页哦聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2=CCH3COOCH3第七页，讲稿共四十一页哦酚醛树脂苯酚、苯酚、甲醛甲醛第八页，讲稿共四十一页哦聚四氟乙烯塑料聚四氟乙烯塑料单体：单体：CF2CF2第九页，讲稿共四十一页哦ABS塑料塑料单体：丁二烯、丙烯腈、苯乙烯单体：丁二烯、丙烯腈、苯乙烯第十页，讲稿共四十一页哦涤纶涤纶尼龙尼龙纺纶纤维织成纺纶纤维织成的防
3、弹衣的防弹衣腈纶腈纶第十一页，讲稿共四十一页哦橡橡胶胶产产品品第十二页，讲稿共四十一页哦高分子化合物定义、分类和特点高分子化合物定义、分类和特点2 2、分类：、分类：天然高分子天然高分子淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶合成高分子合成高分子聚乙烯、聚氯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯1 1，定义定义小分子小分子：相对分子质量通常不上千，有明确的数值，通常称为低分子化合物，简称：相对分子质量通常不上千，有明确的数值，通常称为低分子化合物，简称小分子；小分子；如：如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等高分子高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，是
4、平均值。通常称为：相对分子质量达几万甚至几千万，是平均值。通常称为高分子化合高分子化合物物，简称，简称高分子高分子，又称聚合物；，又称聚合物；如：如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯等烯等第十三页，讲稿共四十一页哦3.高分子化合物的结构特点高分子化合物的结构特点（1 1）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的的结构单元重复连接结构单元重复连接而成；而成；如聚乙烯中：如聚乙烯中：（A A）CHCH2 2CHCH2 2叫聚乙烯的叫聚乙烯的结构单元结构单元（或（或链节链节）；（B B）n n表示每个高分子化合物中
5、表示每个高分子化合物中链节链节的重复次数，的重复次数，叫叫聚合度聚合度；n n越大，相对分子质量越大；越大，相对分子质量越大；（C C）合成小分子的物质叫）合成小分子的物质叫单体单体。如乙烯是聚乙。如乙烯是聚乙烯的单体。烯的单体。第十四页，讲稿共四十一页哦（2）根据结构中链节连接方式）根据结构中链节连接方式分类，可以有分类，可以有线型结构线型结构和和体型结体型结构构，线性结构又可分为带支链和，线性结构又可分为带支链和不带支链的结构。不带支链的结构。第十五页，讲稿共四十一页哦第十六页，讲稿共四十一页哦高分子化合物为什么是混合物？单体聚合生成高分子时我们不能保证每个高聚物都是由相同数量的单体构成的
6、(即n不同),因此,我们认为有机高分子都是一系列n不同的同系物组成的混合物第十七页，讲稿共四十一页哦合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物的基本方法第十八页，讲稿共四十一页哦由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的方式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应；简称加聚反成高分子化合物的反应叫加成聚合反应；简称加聚反应。应。一、加聚反应一、加聚反应nCH2 CH2催化剂催化剂 CH2 CH2 n 聚乙烯催化剂催化剂CH2 CH2nCH2 CH2n 聚苯乙烯反应部位？反应部位？反应本质？反应本质？是否可以用一个通式来表示这些反应呢？是否可以用一个通式来
7、表示这些反应呢？CCX MY Nn催化剂催化剂 CC nY NX M第十九页，讲稿共四十一页哦加聚反应类型含一个碳碳双键的单体的加聚。如聚乙烯含共轭双键的单体的加聚。不同烯烃的共聚含碳氧双键的单体的加聚含碳碳三键的单体的加聚nCH2=CHCH=CH2CH2CH=CHCH2n 催化剂催化剂nCH2 CH2+nCH CH2CH3CH2CHCHCH2nCH3催化剂催化剂第二十页，讲稿共四十一页哦P.100 思考与交流思考与交流 单体名称单体名称单体的结构简式单体的结构简式聚合物聚合物乙烯乙烯CH2=CH2丙烯丙烯CH2=CHCH3氯乙烯氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸丙烯酸C
8、H2=CHCOOH醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯丁二烯CH2=CHCH=CH2乙炔乙炔CHCH-CH2-CH2-n-CH2-CH-n CH3-CH2-CH-n Cl-CH2-CH-n CN-CH2-CH-n COOH-CH2-CH-n OCOCH3-CH=CH-n-CH2CH=CHCH2-n有何特征？有何特征？第二十一页，讲稿共四十一页哦你知道下面两个聚合物由何种你知道下面两个聚合物由何种单单体聚合而成的体聚合而成的吗吗？CH2=CHCl 第二十二页，讲稿共四十一页哦（1 1）凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为）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
9、键闭合即为单体。一种。将链节的两个半键闭合即为单体。加聚反应生成高聚物的单体的判断加聚反应生成高聚物的单体的判断第二十三页，讲稿共四十一页哦（2 2）凡链节中主碳链为）凡链节中主碳链为4 4个碳原子，无碳碳双键结个碳原子，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。别将两个半键闭合即得单体。第二十四页，讲稿共四十一页哦（3)3)凡链节中主碳链为凡链节中主碳链为4 4个碳原子，含有碳碳双键结个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：构，单体为一种，属二烯烃：规律规律:“见双键、四个见双键、四个C；无双键、两个；
10、无双键、两个C”划线断划线断开，双键变单键，单键变双键；开，双键变单键，单键变双键；.第二十五页，讲稿共四十一页哦【例例1】人造象牙中，主要成分的人造象牙中，主要成分的结结构是构是 它是通它是通过过加聚反加聚反应应制得的，制得的，则则 合成人造象牙的合成人造象牙的单单体是（体是（）A.(CH3)2O B.HCHO C.CH3CHO D.CH3OCH3【例例2】有机玻璃（聚丙有机玻璃（聚丙烯烯酸甲酸甲酯酯）的）的结结构构简简式可式可用下式用下式表示。设聚合度表示。设聚合度n为为3000。回答下列问题：。回答下列问题：（1）指出有机玻璃的单体和链节；（）指出有机玻璃的单体和链节；（2）求有机玻璃）
11、求有机玻璃的相对分子质量；的相对分子质量；B丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯的分子量丙烯酸甲酯的分子量3000第二十六页，讲稿共四十一页哦【例例3 3】聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（节是（）A.A.B.C.D.B第二十七页，讲稿共四十一页哦【例例4 4】下列单体中，在一定条件下能发生加聚反下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成应生成的是（的是（）B.C.CH3CH=CH2 和CH2=CH2 D.CH3CH=CH22AC第二十八页，讲稿共四十一页哦请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断成请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点键的
12、特点 1、乙酸与乙醇、乙酸与乙醇酯酯化反化反应应 2、两个甘氨酸分子形成二、两个甘氨酸分子形成二肽肽第二十九页，讲稿共四十一页哦聚酯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：子副产物（如：H2O等）的生成。这类反应我们称之为等）的生成。这类反应我们称之为“缩缩聚反应聚反应”。第三十页，讲稿共四十一页哦三、缩合聚合反应三、缩合聚合反应1、概念：概念：有机小分子单体间反应生成高分子化合物，同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时产生小分子副产物的反应（如：（如：H H2 2O O等）等），叫
13、缩合聚，叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽）2 2、缩聚反应方程式的书写：、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）缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基端基原子或原子团原子或原子团。（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确。（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线定，通常用横线“”表示。）表示。）第三十一页，讲稿共四十一页哦缩缩聚反聚反应应的特点：的特点：1、缩缩聚反聚反应应的的单单体往往是具有双官能体往往是具有双官能团团（如（如OH、COOH、NH2、X及活及活泼氢泼氢原子等）或多官能原子等）或多官能团团的
14、小分子；的小分子；2、缩缩聚反聚反应应生成聚合物的同生成聚合物的同时时，还还有小分子副有小分子副产产物（如物（如H2O、NH3、HCl等）生成；等）生成；3、所得聚合物、所得聚合物链节链节的化学的化学组组成与成与单单体的化学体的化学组组成不同；成不同；4、缩缩聚物聚物结结构式要在方括号外构式要在方括号外侧侧写出写出链节链节余下的端基原子或原子余下的端基原子或原子团团（这这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线线“”表示。）表示。）加聚反应的特点：加聚反应的特点：单体含不饱和键：单体含不饱和键：没有副产物生成；没有副产物生成；链节和单体的组成相
15、同链节和单体的组成相同(聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍数倍)。第三十二页，讲稿共四十一页哦 由一种由一种单单体体 n mol n mol 单体中含单体中含COOHCOOH官能团（或官能团（或OHOH）的）的物质的量为：物质的量为：n moln mol，而在反应中，有一个端而在反应中，有一个端基（基（COOHCOOH）是没有参与反应的，故生成水的）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：物质的量为：（n-1n-1）molmol聚聚6羟羟基己酸基己酸3 3、缩聚反应类型、缩聚反应类型羟基与羧基的缩聚，形成酯羟基与羧基的缩聚，形成酯基基 酯化缩聚
16、酯化缩聚第三十三页，讲稿共四十一页哦由两种由两种单单体体：n mol 和和进进行行缩缩聚反聚反应应，n mol 单体含单体含COOHCOOH的物质的量为的物质的量为2 n mol2 n mol，而在反应中，而在反应中，有一个端基（有一个端基（COOHCOOH）是没有参与反应的，故生成）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：水的物质的量为：（2n-12n-1）molmol。n mol羟基与羧基的缩聚，形成羟基与羧基的缩聚，形成酯基酯基 酯化缩聚酯化缩聚第三十四页，讲稿共四十一页哦nHnH2 2NRCOOH H HNHRC O nOHOHH2O+(n-1)nHOOCRCOOH+nH2NRNH2n
17、HOOCRCOOH+nH2NRNH2 HOCCNHRNHH +(2n-1)H2OHOCCNHRNHH +(2n-1)H2O R R n n O O 由一种由一种单单体体由两种由两种单单体体：氨基与羧基的缩聚，形成肽键氨基与羧基的缩聚，形成肽键 成肽缩聚成肽缩聚第三十五页，讲稿共四十一页哦请写出下列缩聚反应的化学方程式：请写出下列缩聚反应的化学方程式：nH2N（CH2）6NH2 nHOOC（CH2）4COOHnHOCH2CH2OHnHOOC COOH 催化剂催化剂催化剂催化剂nHOCHCOOHCH3催化剂催化剂nH2NCHCOOHCH3催化剂催化剂OCH2CH2OOC COn2n-1H2O OC
18、HCO n nH2OCH3 HN（CH2）6NHOC（CH2）4CO n 2nH2O HNCHCO n nH2OCH3缩聚反应官能团：双官能团缩聚反应官能团：双官能团OH COOH NH2 聚酯类聚酯类聚酰胺类聚酰胺类第三十六页，讲稿共四十一页哦你能看出下列聚你能看出下列聚合物是由什么单合物是由什么单体缩聚而成呢？体缩聚而成呢？第三十七页，讲稿共四十一页哦三、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断三、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断从从酯基中酯基中间间断断开，在开，在羰羰基上基上加羟加羟基，在基，在氧氧原子上加原子上加氢氢原子得到羧酸和醇。原子得到羧酸和醇。如已知涤纶树脂的结构简式为如已知涤纶树脂的
19、结构简式为第三十八页，讲稿共四十一页哦凡链节为凡链节为H OH结构的，其单结构的，其单体必为一种，体必为一种，在链节的在链节的-NH上加上加氢氢原子、原子、羰羰基上加羟基上加羟基，基，所得氨基酸为单体所得氨基酸为单体。如如H OH的单体是的单体是第三十九页，讲稿共四十一页哦和和HOOC(CH2)mCOOH。如如H OH的单体是的单体是 凡链节为凡链节为H OH结构结构的单体的单体必是必是两两种种，可从可从 上断开，在上断开，在-NH上上加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。酸即为单体。第四十页，讲稿共四十一页哦2023/4/2感感谢谢大大家家观观看看第四十一页，讲稿共四十一页哦