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课件网) 第一节 合成高分子的基本方法 第五章 合成大分子 第一节 合成高分子的基本方法 施陶丁格———高分子化学之父 1922年，德国化学家赫尔曼·施陶丁格(H.Staudinger,1881-1965)发表论文，提出了“聚合反应是大量小分子以化学键相互结合形成大分子的过程”假说，指出聚乙烯和天然橡胶等聚合物都是由众多小分子单体通过共价键连接形成的链状分子，为建立高分子科学奠定了基础。由于他在聚合物领域的卓越成就，施陶丁格于1953年被授予诺贝尔化学奖。 高分子科学从诞生到现在还不足百年，但完整的高分子工业体系已经建立。除了塑料、合成纤维、合成橡胶三大合成材料，现代高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展，出现了具有光学、电学、生物医学、吸附分离等功能的高分子， 与能源、国防、航空航天、电子信息、医疗健康和现代农业等领域的需求密切相关。 高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质，是确定高分子合成方法及应用领域的基础，也是我们学习和认识高分子的基本视角。 水立方外层ETFE膜 宇航服 宇宙飞船降落伞 塑料光纤 科技应用 学习任务 加成聚合反应 缩合聚合反应 1.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据 合成高分子的结构分析其链节和单体。 2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。 3.能用常见的单体写出简单的聚合反应化学方 程式和聚合物的结构式。 4.从有机高分子的结构特点出发，掌握合成有 机高分子的基本方法，培养推理、概括能力。 高分子合成概述 高分子的合成是利用有机化合物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高 分子的过程。 高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；一般有机 化 合物的相对分子质量具有明确的数值，而高分子的相对分子质量却是一 个平均值，因为高分子是混合物。 合成高分子的基本方法： 加成聚合反应:一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。 缩合聚合反应: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。 一、加成聚合反应 一、加成聚合反应 1. 定义 例如： 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。 其中氯乙烯称为单体，聚氯乙烯称为加成聚合物(简称加聚物)，聚氯乙烯分子链 中可重复的结构 称为链节，又称重复结构单元，含有链节数目称为 聚合度，以n表示。聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。 氯乙烯发生加聚反应的化学方程为： n ―→ 氯乙烯 聚氯乙烯 一定条件 一、加成聚合反应 2. 加成聚合反应的特点 (1)单体一般含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键。 (2)原子利用率为100%，没有小分子物质生成。 (3)加聚物链节的化学组成与单体的化学组成相同。 (4)加聚物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。 (1)单烯烃的加聚 单体由官能团(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)的碳链单独列成一列,断开不饱和键中的一条键,展放在中括号内,其他非官能团部分作为支链纵列。 一、加成聚合反应 3. 加聚反应的几种常见类型 双键横着放,其余靠边站; 伸出两只手,砌成一堵墙。 如: 一、加成聚合反应 3. 加聚反应的几种常见类型 (2)二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时,单体的两个双键同时打开,单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子。 异戊二烯的加聚反应: 双键打开四只手, 外面两只搞外交, 中间两只手拉手。 1,3-丁二烯的加聚反应: 一、加成聚合反应 3. 加聚反应的几种常见类型 (3)单烯烃与二烯烃共聚 单烯烃分子打开双键,二烯烃分子的两个双键也同时打开,彼此相互连接而二烯烃分子又形成一个新双键成为高分子。 如, ... ...
