第二節(jié)高聚物的分類和命名

1、高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 高聚物的分類和命高聚物的分類和命名名1 1、高分子、單體、鏈節(jié)、重復(fù)高分子、單體、鏈節(jié)、重復(fù)單元、鏈節(jié)數(shù)、聚合度單元、鏈節(jié)數(shù)、聚合度復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問：學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：n1 1、掌握高聚物的分類與命名、掌握高聚物的分類與命名n2 2、掌握聚合反應(yīng)式、掌握聚合反應(yīng)式n3 3、了解高聚物的合成方法、了解高聚物的合成方法 高分子、單體、鏈節(jié)、重復(fù)單元、鏈節(jié)數(shù)、聚合度高分子、單體、鏈節(jié)、重復(fù)單元、鏈節(jié)數(shù)、聚合度高聚物高聚物:也叫也叫聚合物分子聚合物分子或或大分子大分子， 高分子是由高分子是由成千上萬個原子通過共價鍵連接而成的相對分成千上萬個原子通過

2、共價鍵連接而成的相對分子質(zhì)量高于子質(zhì)量高于1萬的長鏈大分子。由眾多的高分子萬的長鏈大分子。由眾多的高分子鏈所組成的化合物稱為高分子化合物，簡稱高鏈所組成的化合物稱為高分子化合物，簡稱高聚物或聚合物。聚物或聚合物。具有具有高的相對分子質(zhì)量（通常高的相對分子質(zhì)量（通常10000），其結(jié)構(gòu)必須是由多個，其結(jié)構(gòu)必須是由多個重復(fù)單元重復(fù)單元所組所組成，并且這些重復(fù)單元實際上或概念上是由相成，并且這些重復(fù)單元實際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而來。應(yīng)的小分子衍生而來。CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反

3、 應(yīng)應(yīng)單單 體體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。的小分子。高分子化合物高分子化合物: :或稱或稱聚合物聚合物，是由許多單個高分子，是由許多單個高分子（聚合物分子）組成的物質(zhì)。（聚合物分子）組成的物質(zhì)。結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元: : 構(gòu)成高分子主鏈結(jié)構(gòu)的組成部分構(gòu)成高分子主鏈結(jié)構(gòu)的組成部分。重復(fù)單元重復(fù)單元: :重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小的結(jié)重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小的結(jié)構(gòu)單元。構(gòu)單元。CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCH2CHCH3()n聚合度聚合度: : 每個聚合

4、物每個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。分子所含單體單元的數(shù)目。COCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHCOCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 單單 體體 單體單元單體單元 聚合度聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，滌綸，PETnn H2N-R-NH2+n HOOC-R-COOH(2n-1) H2O+縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元HNRNH-OCRCO- -HNRNH-OCRCO- -HNRNH-OCRCO -(HNRNH-OCRCO)n-1

5、 1、來源、來源天然高分子天然高分子：自然界天然存在的高分子。：自然界天然存在的高分子。半天然高分子半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。2 2、主鏈元、主鏈元素（鏈原子）素（鏈原子）組成組成碳鏈高分子碳鏈高分子：主鏈（鏈原子）完全由：主鏈（鏈原子）完全由C C原子組成。原子組成。雜鏈高分子雜鏈高分子：鏈原子除：鏈原子除C C外，還含外，還含O,N,SO,N,S等雜原子。等雜原子。元素有機高分子元素有機高分子：鏈原子由：鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,PSi,B,Al,O,N,S,P等雜原等雜原子組成。子組成。合成高分子合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。

6、：由單體聚合人工合成的高分子。一、一、高分子的分類高分子的分類碳鏈高分子碳鏈高分子雜鏈高分子雜鏈高分子元素有機高分子元素有機高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龍尼龍6 6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O案例：聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、硅橡膠分別屬于哪一類？案例：聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、硅橡膠分別屬于哪一類？3 3、性性 質(zhì)質(zhì) 和和 用用 途途

7、塑塑 料料纖纖 維維橡橡 膠膠涂涂 料料膠粘劑膠粘劑功能高分子功能高分子以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑和填以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。具有可逆形變的高彈性材料。具有可逆形變的高彈性材料。纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長度至少為直徑的纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長度至少為直徑的100100倍。倍。1 1、 習(xí)習(xí) 慣慣 命命 名名 法法天然高分子天然高分子一般有與其來源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專一般有與其來源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與化學(xué)性能）、用名稱。如纖維素（來源）

8、、核酸（來源與化學(xué)性能）、酶（化學(xué)作用）。酶（化學(xué)作用）。合成高分子合成高分子（1 1）由一種單體合成的高分子：）由一種單體合成的高分子：“聚聚”+ + 單體名稱單體名稱 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等二、二、高分子的命名高分子的命名例例: :單體名稱為基礎(chǔ)，在前面加單體名稱為基礎(chǔ)，在前面加“聚聚”字字 乙烯乙烯 丙烯丙烯 氯乙烯氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（2 2）由兩種單體通過縮聚反應(yīng)合成的高分子）由兩種單體通過縮聚反應(yīng)合成的高分子“聚聚”+ + 兩單體生成的產(chǎn)物名稱兩單體生成的產(chǎn)物名稱，如，

9、如對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二醇酯聚對苯二甲酸乙二醇酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺”（3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：兩單體名稱或簡稱之間兩單體名稱或簡稱之間 +“-”+“共聚物共聚物”：如乙烯和乙酸：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”例例: :取單體簡名，在后面加取單體簡名，在后面加“樹脂樹脂” ” 、“橡膠橡膠”二字二字 如如 聚甲基丙烯酸甲酯有機玻璃聚甲基丙烯酸甲酯有機玻

10、璃 苯酚、甲醛苯酚、甲醛 酚醛樹脂酚醛樹脂 尿素、甲醛尿素、甲醛 脲醛樹脂脲醛樹脂 甘油、鄰苯二甲酸酐醇酸樹脂甘油、鄰苯二甲酸酐醇酸樹脂 丁二烯、苯乙烯丁苯橡膠丁二烯、苯乙烯丁苯橡膠 丁二烯和丙烯腈共聚物丁腈橡膠丁二烯和丙烯腈共聚物丁腈橡膠 乙烯和丙烯共聚物乙烯和丙烯共聚物-乙丙橡膠乙丙橡膠（4 4）商品名稱）商品名稱將纖維類的，在我國是用將纖維類的，在我國是用“綸綸”作后綴的作后綴的例如例如: : 聚對苯二甲酸乙二酯聚對苯二甲酸乙二酯滌綸滌綸，聚聚已內(nèi)酰胺已內(nèi)酰胺錦綸錦綸； 聚乙烯醇縮醛聚乙烯醇縮醛維尼綸維尼綸， 聚氯乙烯聚氯乙烯氯綸氯綸；聚丙烯腈；聚丙烯腈腈綸腈綸；聚丙烯；聚丙烯丙綸丙綸。

11、直接引用的國外商品名稱音譯，直接引用的國外商品名稱音譯，例如例如: : 聚酰胺又稱聚酰胺又稱尼龍尼龍 (Nylon)(Nylon)，聚聚己己二酰己二胺尼龍二酰己二胺尼龍6666；聚癸二酰癸二胺尼龍；聚癸二酰癸二胺尼龍10101010第一個數(shù)表示二元胺的碳原子數(shù)目，第二個數(shù)為二元酸第一個數(shù)表示二元胺的碳原子數(shù)目，第二個數(shù)為二元酸的，因此尼龍的，因此尼龍-610-610則是己二胺和癸二酸的縮聚產(chǎn)物。則是己二胺和癸二酸的縮聚產(chǎn)物。（5） “聚聚”+ +高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)： 指的是一類的高分子，而非單種高分子，如：指的是一類的高分子，而非單種高分子，如：HO CO

12、COOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4CO OHn 聚酯聚酯： 聚酰胺聚酰胺 聚酯聚酯 聚氨酯聚氨酯 聚醚聚醚O -C-O-NH-C-O-OO -C-NH- -O- 練習(xí)練習(xí) 試寫出下列聚合物的一般名稱、單體和聚合反應(yīng)式試寫出下列聚合物的一般名稱、單體和聚合反應(yīng)式2 2、IUPACIUPAC命名命名命名程序：命名程序：確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)確定重復(fù)單元結(jié)構(gòu)排出次級單元（排出次級單元（subunitsubunit）的次序，兩個原則）的次序，兩個原則: : 對乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分對乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分 連接元素最少的次級單元寫在前面連接

13、元素最少的次級單元寫在前面給重復(fù)單元命名，在前面加給重復(fù)單元命名，在前面加“ “ 聚聚”字字例子例子: : CH CH2n聚聚 (1(1苯基乙烯苯基乙烯 ) )Poly(1-phenylethylene)Poly(1-phenylethylene) 聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基)-1-)-1-甲基乙烯甲基乙烯 聚聚( (亞胺基六次甲基亞胺基己二酰）亞胺基六次甲基亞胺基己二酰） NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn聚聚( (氧羰基氧氧羰基氧-1,4-1,4-苯撐異苯撐異丙叉丙叉-1,4-1,4-苯撐苯撐) )CH3CH3O CO O CnCOOCH3CH3nC CH2線形高分子線形

14、高分子環(huán)狀高分子環(huán)狀高分子支鏈高分子支鏈高分子梯形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子星形高分子體型高分子體型高分子三、三、高分子鏈的形態(tài)高分子鏈的形態(tài)I I、 單體單元的結(jié)構(gòu)排列單體單元的結(jié)構(gòu)排列首首- -尾連接尾連接首首- -首連接首連接尾尾- -尾連接尾連接如單體如單體CHCH2 2=CHX=CHX聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：CH2CH CH2XCHXCH2CH CHXCH2XCH CH2CH2CHXXCH2CHX首首尾尾單體單元連接方式可有如下三種：單體單元連接方式可有如下三種：四、四、高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)若高分子中含有手性若高分子

15、中含有手性C C原子原子, ,則其立體構(gòu)型可有則其立體構(gòu)型可有D D型和型和L L型，據(jù)型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）（1 1） 全同立構(gòu)高分子全同立構(gòu)高分子（isotactic polymerisotactic polymer) )：主鏈上：主鏈上的的C C* *的立體構(gòu)型全部為的立體構(gòu)型全部為D D型或型或L L 型型, , 即即DDDDDDDDDDDDDDDDDDDD或或LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL；IIII、 高分子的立體異構(gòu)高分子的立體異構(gòu)CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3（2） 間同立構(gòu)高

16、分子間同立構(gòu)高分子（syndiotactic polymer)：主鏈上的：主鏈上的C*的的立體構(gòu)型各不相同立體構(gòu)型各不相同, 即即D型與型與L型相間連接，型相間連接，LDLDLDLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子立構(gòu)規(guī)整性高分子（tactic polymer): C*的立體構(gòu)型有的立體構(gòu)型有規(guī)則連接，簡稱規(guī)則連接，簡稱等規(guī)高分子等規(guī)高分子。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH3（3） 無規(guī)立構(gòu)高分子無規(guī)立構(gòu)高分子（atactic polymer)：主鏈上的：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無規(guī)則連接。的立體構(gòu)型紊亂無規(guī)則連接。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH3IIIIII、共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu)共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu)共軛雙烯單體聚合時可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡單共軛雙烯單體聚合時可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：1,2-1,2-加成結(jié)構(gòu)加成結(jié)構(gòu) 反式反式1,4-1,4-加成