5.1合成高分子的基本方法 课件（共24张PPT）

(共24张PPT)
第一节 合成高分子的基本方法
第五章 合成高分子
学习目标
1.了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。
2.理解合成高分子的基本方法——加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。
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无纺布
无纺布：主要材料是聚丙烯。
聚丙烯：是丙烯通过加成聚合反应生成的高分子聚合物。
高分子：相对分子质量通常在104以上，是一个平均值，高分子化合物都是混合物
合成高分子的方法
缩合聚合反应
一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应
一般是含有两个（或两个以上）官能团的单体之间发生的聚合反应
加成聚合反应
注意：不一定是两种，即两个可以是同一种官能团
一、高分子
二、加成聚合反应
以聚丙烯的形成为例
CH3CH=CH2
一定条件
n
[
]
CH CH2
CH3
丙烯
聚丙烯
单体：
加成聚合物：
（简称加聚物）
链节：
（又称重复结构单元）
聚合度：
n
含有的链节数目 n
聚合物的平均相对分子质量=链节×n
CH CH2
CH3
含义：由含有不饱和键的相对分子质量小的小分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子的化学反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。
加聚反应的特点：
（1）单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物（如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等）
（2）加聚反应发生在不饱和键上
（3）无副产物产生，聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同
（4）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
烯烃共聚
由两种或两种以上单体发生的加聚反应
nCH2=CH2+ nCH2=CH CH3
一定条件
[ CH2 CH2 CH CH2]
n
CH3
“分别单体，再相连”
【逆向思考】如何通过加聚物反推单体？
加聚物推单体：
无双键
单烯烃加聚
单烯烃共聚
将链节的两个半键闭合即为单体。
[
]
CH CH2
Cl
n
单体
CH=CH2
Cl
将链节中每两个碳断开，
再将两个半键闭合即为单体。
[ CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 ]
n
Cl
CH3
单体
CH2=CH2
CH=CH2
Cl
CH3CH=CH2
有双键
炔烃加聚或共聚
共轭二烯烃加聚或共聚
将链节的两个半键闭合即为单体。
[ CH2=CH ]n
单体
HC≡CH
[ CH2 CH = C CH2 CH CH2 ]
n
Cl
CH3
单体
CH2=CH C=CH2
Cl
CH3CH=CH2
加聚物推单体：
练一练：已知某高分子的结构简式为
其中可用于合成该高分子的是(　 　)
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
C
三、缩合聚合反应（缩聚反应）
含义： 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）。
缩聚反应的特点：
（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。
缩聚反应的类型：
（1）由一种单体发生的缩聚反应
①羟基羧基缩聚
催化剂
O
nHO
C
CH2OH
+ (n-1)H2O
H
[
]
O
HO
C
CH2O
n
单体
链节
端基原子
端基原子团
O
HO
C
CH2OH
O
HO
C
CH2OH
O
HO
C
CH2OH
O
HO
C
CH2OH
②氨基羧基缩聚
催化剂
+ (n-1)H2O
nH2N
CH2
COOH
[
]
H
N
CH2
n
H
O
OH
C
③羟基羟基缩聚
nHO
CH2CH2
OH
催化剂
HO
CH2CH2O
H
[
]
n
+ (n-1)H2O
(2)由两种单体发生的缩聚反应
①二元酸与二元醇
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
各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致
②二元酸与二胺
(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
缩聚物推单体：
（1）去掉方括号和n， 变为小分子
O
O
HO—C-R-C-OCH2CH2O—H
[
]n
（2）断开分子中的醚键或酯基或肽键
HO—C-R-C—OCH2CH2O—H
O
补-OH
补-H
O
（3）将断开的羰基碳上连接-OH，在氧或氮原子上连接-H，还原为单体小分子
+H—OCH2CH2O—H
HO—C-R-C—OH
O
O
（1）缩聚物结构简式在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团；而加聚物的端基不确定，一般不必写出。
（2）书写时，各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。
端基原子团
端基原子
缩聚物的书写：
]n
如：
O
[
HO—C—C—OCH2CH2O—H
O
（3）写方程式时，要注意生成的小分子的物质的量。
一、加聚反应的基本规律：
见双键，就打开；双变单，单变双；无关基，上下连；链节间，首尾连；链节外，加括号，括号外，再补n
二、缩聚反应的基本规律
1.缩聚物结构简式要保留端基。
2.生成物中有小分子，且要注意计量系数，一种单体缩聚时，为(n-1)。两种单体缩聚时，计量系数为(2n-1)
课堂小结
1.人造象牙中，主要成分的结构是 ,它是通
过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是（ ）
A.(CH3)2O B.HCHO
C.CH3CHO D.CH3OCH3
B
当堂检测
2.聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（ ）
B.
C.
D.
B
A.
3.下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成
A.
B.
C.CH3CH＝CH2和CH2=CH2 D.CH3CH＝CH2
C
的是（ ）
CH2OH
OH
CH2OH
CH2OH
HOCH2
OH
4.写出两分子甲醛与一分子苯酚反应可以得到的有机物的结构简式。
本节内容结束