選修五第五講有機(jī)合成及其應(yīng)用合成高分子化合物

1、一、有機(jī)合成的關(guān)鍵之一一、有機(jī)合成的關(guān)鍵之一碳骨架的構(gòu)建碳骨架的構(gòu)建構(gòu)建碳骨架，包括在原料分子及中間化合物分子的碳構(gòu)建碳骨架，包括在原料分子及中間化合物分子的碳骨架上增長(zhǎng)或減短碳鏈、成環(huán)或開環(huán)等骨架上增長(zhǎng)或減短碳鏈、成環(huán)或開環(huán)等3常見的成環(huán)反應(yīng)常見的成環(huán)反應(yīng)(1)2HOCH2CH2COOH或或HOCH2CH2COOH(2)H2NCH2CH2COOH(3)HOCH2CH2OH2官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化(以乙烯為起始物以乙烯為起始物)三、合成高分子化合物三、合成高分子化合物1高分子化合物的組成高分子化合物的組成(1)單體：能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子單體：能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合

2、物的低分子 化合物化合物(2)鏈節(jié)：高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小鏈節(jié)：高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小 單元單元(3)聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目2加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)概念概念加聚反應(yīng)是單體通過加成加聚反應(yīng)是單體通過加成的方式生成高分子化合物的方式生成高分子化合物的反應(yīng)的反應(yīng)縮聚反應(yīng)是指單體通縮聚反應(yīng)是指單體通 過分子間的相互縮合過分子間的相互縮合而生成高分子化合物而生成高分子化合物的聚合反應(yīng)的聚合反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)物特征特征含不飽和鍵含不飽和鍵(如如 等等)含特征官能團(tuán)含特征官能團(tuán)

3、(如如OH、 等等)加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)產(chǎn)物特征產(chǎn)物特征聚合物與單體具有相聚合物與單體具有相同的組成同的組成聚合物和單體組成不同聚合物和單體組成不同產(chǎn)物種類產(chǎn)物種類只有聚合物只有聚合物聚合物和小分子聚合物和小分子(如如H2O等等)反應(yīng)種類反應(yīng)種類單烯加聚、雙烯加聚單烯加聚、雙烯加聚酚醛縮聚類、酯類、肽酚醛縮聚類、酯類、肽類類3加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)的類型加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)的類型(1)加聚反應(yīng)類型加聚反應(yīng)類型聚單烯烴類聚單烯烴類(塑料纖維塑料纖維)聚二烯烴類聚二烯烴類(橡膠橡膠)混聚：兩種或兩種以上單體加聚：混聚：兩種或兩種以上單體加聚：聚乙炔：聚乙炔：nCHCH(2)縮聚反應(yīng)類型縮聚反

4、應(yīng)類型聚酯類：聚酯類：OH與與COOH間的縮聚間的縮聚聚酰胺類：聚酰胺類：NH2與與COOH間的縮聚間的縮聚酚醛樹脂類酚醛樹脂類4由高聚物推斷單體由高聚物推斷單體(1)加聚產(chǎn)物單體的判斷方法加聚產(chǎn)物單體的判斷方法凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個(gè)碳原子凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個(gè)碳原子(無其他原子無其他原子)的聚合物，的聚合物，其合成單體必為一種，將兩個(gè)半鍵閉合即得對(duì)應(yīng)單體其合成單體必為一種，將兩個(gè)半鍵閉合即得對(duì)應(yīng)單體凡鏈節(jié)主鏈有四個(gè)碳原子凡鏈節(jié)主鏈有四個(gè)碳原子(無其他原子無其他原子)，且鏈節(jié)無雙，且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在中央劃線斷開，然后鍵的聚合物，其單體必為兩種，在中央劃線斷開，然后兩鍵閉合即得

5、對(duì)應(yīng)單體如兩鍵閉合即得對(duì)應(yīng)單體如凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子，并存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子，并存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是高聚物，其規(guī)律是“凡雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)凡雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)碳碳”劃線斷開，然后將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵即得劃線斷開，然后將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵即得對(duì)應(yīng)單體對(duì)應(yīng)單體(2)縮聚產(chǎn)物單體的判斷方法縮聚產(chǎn)物單體的判斷方法酯類高聚物中含有酯類高聚物中含有“ ”，它的單體有兩種，它的單體有兩種，從從 中間斷開，中間斷開， 恢復(fù)為恢復(fù)為 ，O恢復(fù)為恢復(fù)為OH.如如 的單體為的單體為酰胺類高聚物中含有酰胺類高聚物中含有“ ”，在亞氨基上加氫，羰，在亞氨基上加

6、氫，羰基碳原子上加羥基，即得高聚物單體如基碳原子上加羥基，即得高聚物單體如 的單體是的單體是H2NCH2COOH和和H2NCH2CH2COOH.酚醛樹脂是由苯酚和甲醛縮聚而成，若鏈節(jié)中有酚羥基酚醛樹脂是由苯酚和甲醛縮聚而成，若鏈節(jié)中有酚羥基的結(jié)構(gòu)如的結(jié)構(gòu)如 ，單體是，單體是 和和HCHO.四、合成高分子材料四、合成高分子材料以合成高分子化合物為基本原料，加入適當(dāng)助劑，通常以合成高分子化合物為基本原料，加入適當(dāng)助劑，通常指填料、增塑劑、顏料、發(fā)泡劑等，經(jīng)過一定加工過程指填料、增塑劑、顏料、發(fā)泡劑等，經(jīng)過一定加工過程制成的材料制成的材料(2)醫(yī)用高分子醫(yī)用高分子常見類型：常見類型：聚乳酸：聚乳酸：

7、 ，硅橡膠：，硅橡膠：以及聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等以及聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等性能：生物相容性較好，安全無毒性能：生物相容性較好，安全無毒用途：制造醫(yī)用器械、人造器官等用途：制造醫(yī)用器械、人造器官等例例1(2010江蘇高考江蘇高考)阿立哌唑阿立哌唑(A)是一種新的抗精神分是一種新的抗精神分裂癥藥物，可由化合物裂癥藥物，可由化合物B、C、D在有機(jī)溶劑中通過以下兩在有機(jī)溶劑中通過以下兩條路線合成得到條路線合成得到(4)B的水解產(chǎn)物為的水解產(chǎn)物為 ，H與它互與它互為同分異構(gòu)體，屬于為同分異構(gòu)體，屬于氨基酸氨基酸(確定氨基與羧基的位置確定氨基與羧基的位置)，能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)能與氯化鐵溶液

8、發(fā)生顯色反應(yīng)(有酚羥基有酚羥基)，且苯環(huán)上的，且苯環(huán)上的一氯代物只有一氯代物只有2種，則它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為種，則它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 或或 有機(jī)合成的路線設(shè)計(jì)及合成路線的優(yōu)化有機(jī)合成的路線設(shè)計(jì)及合成路線的優(yōu)化(1)合成路線要符合合成路線要符合“綠色、環(huán)保綠色、環(huán)?！钡囊螅畲笙薅鹊乩囊?，最大限度地利 用原料分子中的每一個(gè)原子，達(dá)到低排放甚至零排放用原料分子中的每一個(gè)原子，達(dá)到低排放甚至零排放(2)基礎(chǔ)原料要廉價(jià)、易得、低毒性、低污染基礎(chǔ)原料要廉價(jià)、易得、低毒性、低污染(3)按照一定的順序和規(guī)律引入官能團(tuán)按照一定的順序和規(guī)律引入官能團(tuán)(4)合成的方法包括順式和逆式合成法，即：合成的方法包括順式和逆式

9、合成法，即： 基礎(chǔ)原料基礎(chǔ)原料 中間體中間體 目標(biāo)化合物目標(biāo)化合物例例2近年來，由于石油價(jià)格不斷上漲，以煤為原料制備近年來，由于石油價(jià)格不斷上漲，以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好下圖是以煤為原料生產(chǎn)聚一些化工產(chǎn)品的前景又被看好下圖是以煤為原料生產(chǎn)聚氯乙烯氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路線和人造羊毛的合成路線請(qǐng)回答下列問題：請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出下列反應(yīng)的類型：反應(yīng)寫出下列反應(yīng)的類型：反應(yīng)_，反應(yīng)反應(yīng)_.(2)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：PVC_，C .(3)寫出寫出AD的化學(xué)反應(yīng)方程式的化學(xué)反應(yīng)方程式_.(4)與與D互為同分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)有互為同

10、分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)有_種種(不包括環(huán)狀化合物不包括環(huán)狀化合物)，寫出其中一種的，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_1下列物質(zhì)不屬于高分子化合物的是下列物質(zhì)不屬于高分子化合物的是 ()甘油甘油油脂油脂纖維素纖維素淀粉淀粉有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蔗糖蔗糖天然橡膠天然橡膠2,4,6三硝基甲三硝基甲苯苯滌綸滌綸ABC D答案：答案：B. .2聚丙烯酸酯類涂料是目前市場(chǎng)上流行的墻面涂料之一，聚丙烯酸酯類涂料是目前市場(chǎng)上流行的墻面涂料之一，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： ，它具有彈性好、不易，它具有彈性好、不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點(diǎn)下列對(duì)聚丙烯酸酯的老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點(diǎn)下列對(duì)聚丙

11、烯酸酯的敘述正確的是敘述正確的是 ()是縮聚產(chǎn)物是縮聚產(chǎn)物是加聚產(chǎn)物是加聚產(chǎn)物屬于混合物屬于混合物屬于屬于純凈物純凈物可以發(fā)生水解反應(yīng)可以發(fā)生水解反應(yīng)A BC D解析：解析：根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以確定其單體為根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以確定其單體為CH2 = = CHCOOR，可知合成該物質(zhì)發(fā)生的是加聚反應(yīng)；由于高，可知合成該物質(zhì)發(fā)生的是加聚反應(yīng)；由于高分子中分子中n不固定，故其屬于混合物；聚丙烯酸酯含有酯基，不固定，故其屬于混合物；聚丙烯酸酯含有酯基，則可以發(fā)生水解反應(yīng)則可以發(fā)生水解反應(yīng)答案：答案：B3食品保鮮膜按材質(zhì)分為聚乙烯食品保鮮膜按材質(zhì)分為聚乙烯(PE)、聚氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)等

12、等種類種類PE保鮮膜可直接接觸食品，保鮮膜可直接接觸食品，PVC保鮮膜不可直保鮮膜不可直接接觸食品，它對(duì)人體有潛在危害下列有關(guān)敘述不接接觸食品，它對(duì)人體有潛在危害下列有關(guān)敘述不正確的是正確的是 ()APE、PVC都屬于線型高分子化合物都屬于線型高分子化合物BPE、PVC的單體都是不飽和烴，能使溴水褪色的單體都是不飽和烴，能使溴水褪色C焚燒焚燒PVC保鮮膜會(huì)放出有毒氣體如保鮮膜會(huì)放出有毒氣體如HClD廢棄的廢棄的PE和和PVC均應(yīng)回收利用以減少白色污染均應(yīng)回收利用以減少白色污染解析：解析：聚乙烯、聚氯乙烯都屬于線型高分子化合物，聚乙烯、聚氯乙烯都屬于線型高分子化合物，A對(duì)；對(duì)；PVC的單體是的單

13、體是CH2CHCl，不屬于烴，不屬于烴，B錯(cuò)；錯(cuò)；PVC中含有氯元素，在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生中含有氯元素，在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生HCl，對(duì)人體有害，對(duì)人體有害，C對(duì)；廢棄塑料可造成白色污染，回收利用減少對(duì)環(huán)境對(duì)；廢棄塑料可造成白色污染，回收利用減少對(duì)環(huán)境的污染，的污染，D對(duì)對(duì)答案：答案：B4下列物質(zhì)中，既能發(fā)生加成反應(yīng)，又能發(fā)生加聚反應(yīng)，下列物質(zhì)中，既能發(fā)生加成反應(yīng)，又能發(fā)生加聚反應(yīng)，還能發(fā)生縮聚反應(yīng)的是還能發(fā)生縮聚反應(yīng)的是 ()解析：解析：能發(fā)生加成反應(yīng)應(yīng)含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或能發(fā)生加成反應(yīng)應(yīng)含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或CHO等，能發(fā)生加聚反應(yīng)應(yīng)含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵等，等，能發(fā)生加聚反應(yīng)應(yīng)含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵等，能發(fā)生縮聚反應(yīng)應(yīng)含有氨基或羥基和羧基等能發(fā)生縮聚反應(yīng)應(yīng)含有氨基或羥基和羧基等答案：答案：D解析：解析：A中中CH3CH2OH脫水有副產(chǎn)物，脫水有副產(chǎn)物，B中取代有多種鹵代中取代有多種鹵代物生成，物生成，C中與中與B相似，取代過程有多種取代物生成相似，取代過程有多種取代物生成答案：答案：D6茉莉花茉莉花是一首膾炙人口的江蘇民歌茉莉花香氣的是一首膾炙人口的江蘇民歌茉莉花香氣的成分有多種，乙酸苯甲酯成分有多種，乙酸苯甲酯( )是其中的一是其中的一種，它可以從茉莉花中提取