课时3有机合成及其应用合成高分子化合物.ppt
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1、课时3 有机合成及其应用、合成高分子化合物,1有机高分子化合物 高分子化合物是相对小分子而言的,简称 。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。 链节: 。 聚合度: 。 单体: 。,高分子,高分子化合物中重复的结构单元,链节的重复次数,符号为n,能够合成高分子化合物的小分子物质,2加聚反应和缩聚反应 (1)加聚反应 A定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。 B产物特征:高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构。,C反应类型 a聚乙烯类(塑料纤维),b聚二烯类(橡胶) R可为H、Cl、CH3等。,c混聚:两种或两种以上单体加聚: nCH
2、2=CHCH=CH2nCH2=CHCN d聚乙炔类:nCHCH,(2)缩聚反应 A定义:单体间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、卤代氢等)的聚合反应。 B产物特征:高聚物和小分子,高聚物与单体有不同组成。 C反应类型,a聚酯类:OH与COOH间的缩聚 nHOCH2CH2OHnHOOCCOOH nHOCH2CH2COOH,b聚氨基酸类:NH2与COOH间的缩聚,c酚醛树脂类,合成高分子材料中, 、 和 应用最广泛,被称为“三大合成材料”。 1塑料 塑料的主要成分是 ,含有少量使其具有特定性能的加工助剂,如增塑剂、防老化剂,其分类如下:,塑料,合成纤维,合成橡胶,合成树脂,2合成纤维
3、 (1)合成纤维:利用 为原料制成单体,再经聚合反应而制成的纤维。其原料本身不是纤维。 (2)人造纤维:利用 为原料如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。它是利用原料本身所含的纤维素而制得的纤维。,石油、天然气、煤和农副产品,天然纤维,(3)合成纤维中,维纶具有较好的吸湿性,被称为“ ”;涤纶目前产量占第一位,它是用对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下产生的,反应的化学方程式为:,尼龙,3. 合成橡胶 (1)橡胶的分类,(2)合成橡胶 a原料:以石油、天然气为原料,以 和 等为单体,聚合而成。 b性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。,二烯烃,烯烃,(3
4、)几种常见的合成橡胶,4. 功能高分子的含义 在天然或合成高分子的 上引入某种功能原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能的高分子。,主链或支链,5. 复合材料 (1)含义 指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为 ,其他材料作为 。 (2)复合材料的性能 具有 、 、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上超过了单一材料。,基体,增强体,强度高,质量轻,【例1】 (2008海南化学,17)A、B、C、D、E均为有机化合物,它们之间的关系如下图所示(提示: 在酸性高锰酸钾溶液中反应生成 RCOOH和RCOOH,其中R和R为烷基)。,回答下列问题:
5、 (1)直链化合物A的相对分子质量小于90,A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814,其余为氧元素,则A的分子式为_; (2)已知B与NaHCO3溶液完全反应,其物质的量之比为12,则在浓硫酸的催化下,B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是_, 反应类型为_;,(3)A可以与金属钠作用放出氢气,能使溴的四氯化碳溶液退色,则A的结构简式是_; (4)D的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有_种,其相应的结构简式是_。,解析:在A中氧元素的质量分数为0.186,若A的相对分子质量为90,则氧原子的 量为: 1,由此推出A中含有1个氧原子,则A的相对分子质量为 86。A能与金
6、属钠作用放出H2,能使Br2的CCl4溶液退色,可知A中 有羟基和双键,由D的分子式知C是含有2个C的酸即乙酸,则B含有3个C且有2 个COOH,由以上可以推出A的结构简式 ,分子 式:C5H10O,B为HOOCCH2COOH。D是CH3COOC2H5,属于酸的同分异构体 的是CH3CH2CH2COOH和 。,答案:(1)C5H10O (2)HOOCCH2COOH2C2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H52H2O 酯化反应(或取代反应) (3)CH3CHCHCH2CH2OH (4)2 CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,1有机合成的过程 (1)有机合成的概念 有机合成
7、指利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。,(2)有机合成的任务 有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。其过程示意图如下:,2有机合成的分析方法 (1)正合成法 (2)逆合成法 (3)正逆结合法 采用综合思维的方法,将正向或逆向推导出的几种合成途径结合起来,从而得到最佳合成路线。,3. 有机合成途径和路线选择的基本要求 (1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。 (2)应尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少,最后产率越高。 (3)合成路线要符合“绿色环保”的要求。 (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 (5)要按一定的
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- 课时 有机合成 及其 应用 合成 高分子化合物
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