合成高分子
化学有机合成高分子材料
化学有机合成高分子材料
高分子材料是指由大分子化合物构成的材料，其分子量通常在10^3-10^7之间。
化学有机合成是制备高分子材料的主要方法之一。
化学有机合成高分子材料的过程包括聚合反应、交联反应、引入功能基团等步骤。
聚合反应是制备高分子材料的核心步骤。
聚合反应可以通过自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子共聚等多种方式进行。
自由基聚合是最常用的聚合方式之一，其优点是反应条件温和，反应速度快，反应体系简单。
阴离子聚合适用于制备聚丙烯酸、聚苯乙烯等材料，但需要在严格的惰性气氛下进行反应。
阳离子聚合适用于制备聚合物电解质等材料。
离子共聚是一种特殊的聚合方式，能制备出具有特殊性能的高分子材料。
交联反应是制备高分子材料的重要方法之一。
交联反应可以增强材料的力学性能和耐热性能。
交联反应包括化学交联和物理交联两种方式。
化学交联是指在聚合物内部或聚合物与其它物质之间形成共价键的过程。
化学交联的优点是交联度高，但反应条件苛刻，反应时间长。
物理交联是指通过物理作用使聚合物形成网络结构的过程，如热交联、辐射交联等。
引入功能基团是改善高分子材料性能的有效手段之一。
引入功能基团可以使高分子材料具有特殊的性能，如亲水性、亲油性、光学性
能等。
引入功能基团的方法包括原位功能化、后修饰等。
化学有机合成高分子材料的发展已经成为高分子材料领域的一个重要分支，不断涌现出新的合成方法和新的高分子材料。
由于高分子材料具有广泛的应用前景和巨大的经济价值，因此化学有机合成高分子材料的研究也将继续深入发展。
高分子聚合物的合成与应用
高分子聚合物的合成与应用高分子聚合物是一种由大量重复单元组成的巨大分子链，具有多种优异的性能和广泛的应用领域。
在本文中，我们将探讨高分子聚合物的合成方法以及其在不同领域的应用。
一、高分子聚合物的合成方法1. 自由基聚合法自由基聚合法是一种常用的高分子聚合物合成方法。
它通过引入自由基引发剂，使单体分子中的双键发生开环反应，形成自由基，从而引发聚合反应。
这种方法可以合成各种类型的高分子聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 阳离子聚合法阳离子聚合法是另一种常用的高分子聚合物合成方法。
它通过引入阳离子引发剂，使单体分子中的双键发生开环反应，形成阳离子，从而引发聚合反应。
这种方法适用于合成一些特殊结构的高分子聚合物，例如聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
3. 阴离子聚合法阴离子聚合法是一种常用的高分子聚合物合成方法。
它通过引入阴离子引发剂，使单体分子中的双键发生开环反应，形成阴离子，从而引发聚合反应。
这种方法适用于合成一些特殊结构的高分子聚合物，例如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等。
二、高分子聚合物的应用领域1. 塑料工业高分子聚合物在塑料工业中有着广泛的应用。
它们可以通过调整聚合反应的条件和单体的选择，制备出具有不同性能的塑料产品。
例如，聚乙烯可以用于制作塑料袋、塑料瓶等日常用品；聚苯乙烯可以用于制作泡沫塑料，如保温材料和包装材料等。
2. 纺织工业高分子聚合物在纺织工业中也有着重要的应用。
例如，聚酯纤维是一种常见的合成纤维，具有优异的强度和耐磨性，可用于制作衣物、家居用品等；聚酰胺纤维则具有良好的弹性和耐热性，可用于制作弹性纤维和高温材料。
3. 医药领域高分子聚合物在医药领域中也有着广泛的应用。
例如，聚乳酸是一种可降解的高分子材料，可用于制作缝合线和药物缓释系统等；聚丙烯酰胺凝胶是一种生物相容性高的材料，可用于制作人工关节和组织工程材料等。
4. 电子工业高分子聚合物在电子工业中也有着重要的应用。
例如，聚苯乙烯是一种常用的绝缘材料，可用于制作电子元件的外壳和绝缘层；聚酰亚胺是一种高温稳定的材料，可用于制作电路板和电子封装材料等。
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法有很多种，以下是常见的几种方法：
1. 添加聚合法：通过将单体加入反应体系中，在适当的温度和反应条件下进行聚合反应，来制备高分子材料。
常见的添加聚合法有自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、共聚法等。
2. 缩聚法：通过合成可溶性低聚物和聚合物，然后通过化学反应或物理处理将其聚合成高分子材料。
常见的缩聚法有聚酯缩聚法、聚酰胺缩聚法、聚酰胺缩聚法等。
3. 乳液聚合法：将单体与表面活性剂、乳化剂等混合形成乳液，并通过反应引发剂或共聚催化剂进行聚合反应，得到乳液聚合物。
乳液聚合法具有操作简便、能够得到高纯度、高分子量聚合物等优点。
4. 溶液聚合法：将单体溶解在溶剂中，添加引发剂或催化剂，然后通过聚合反应得到高分子溶液。
常见的溶液聚合法有溶液聚合法、聚合溶胶-凝胶法等。
5. 辐射聚合法：通过辐射源（如光、电子束、离子束等）照射单体或预聚合体，使其发生聚合反应。
辐射聚合法具有反应速度快、操作简单等优点。
6. 其他方法：还有一些其他制备方法，如发泡法、交联法、剪切聚合法、纺丝
法等。
需要根据具体的高分子材料的性质和用途来选择适合的制备方法。
1生活中常见合成高分子材料
11、生活中常见合成高分子材料[考点解析]天然高分子（如棉花、羊毛、淀粉、纤维素、蛋白质）1．高分子材料合成高分子（如涂料、黏合剂、电木,聚乙烯）橡胶、塑料、纤维2．常见合成高分子主要性能主要代表物塑料不导电，密度小，美观，耐腐蚀，易加工，可塑性、可燃性等常见的塑料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。
合成纤维高强度、弹性好、耐化学腐蚀等常见的有：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、腈纶（人造羊毛）丙纶、维纶（维尼纶）等合成橡胶在合成橡胶中加入增强剂——碳黑，可以增加橡胶的耐拉、抗切割和抗磨损等强度。
通用橡胶（丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶）特种橡胶（聚硫橡胶、硅橡胶）[典例分析]例1．不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层，用不粘锅烹烧菜肴时不易粘锅、烧焦。
下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是（）。
A．不粘锅涂层为新型有机高分子材料，商品名为“特氟隆”B．聚四氟乙烯的单体是不饱和烃C．聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76%D．聚四氟乙烯的化学性质较活泼解析：聚四氟乙烯仍属于传统的三大合成材料之一——塑料，它的单体是四氟乙烯，属于不饱和卤代烃；其氟元素的质量分数；化学性质稳定，广泛应用于炊具，商品名为“特氟隆”。
答案：C例2．塑料的主要成分是___________，热塑性塑料的特点是___________，热固性塑料的特点是___________。
人们根据需要制成了许多特殊用途的塑料，如___________塑料、___________塑料、___________塑料等，其中___________塑料在宇宙航空、原子能工业和其他尖端技术领域将发挥重要的作用。
答案：合成树脂；加热到一定温度可软化甚至熔化，可以反复加工，多次使用；一旦加工成型，就不会受热熔化；工程；增强；改性；工程分析：了解几种常见塑料的品种、性能及用途。
[自我检测]1．汽车轮胎的主要成分是（）。
高中化学《合成高分子化合物》教案
高中化学《合成高分子化合物》精品教案一、教学目标1. 让学生了解什么是高分子化合物，掌握高分子化合物的特点和分类。
2. 让学生了解合成高分子化合物的原理和方法，掌握几种常见的合成高分子化合物的反应过程。
3. 通过实例分析，使学生能够运用所学的知识解决实际问题，提高学生的分析和应用能力。
二、教学内容1. 高分子化合物的概念和特点2. 高分子化合物的分类3. 合成高分子化合物的原理4. 几种常见的合成高分子化合物的反应过程5. 合成高分子化合物的应用实例三、教学重点与难点1. 教学重点：高分子化合物的概念、特点、分类；合成高分子化合物的原理及几种常见的反应过程。
2. 教学难点：高分子化合物的结构特点；合成高分子化合物的反应机理。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究高分子化合物的相关知识。
2. 通过实例分析，让学生了解合成高分子化合物的原理及应用。
3. 利用多媒体手段，形象直观地展示高分子化合物的结构和反应过程。
五、教学过程1. 导入：通过展示一些日常生活中的高分子化合物产品（如塑料、橡胶等），引导学生思考什么是高分子化合物。
2. 新课导入：介绍高分子化合物的概念、特点和分类。
3. 讲解：讲解合成高分子化合物的原理及几种常见的反应过程。
4. 实例分析：分析一些实际应用中的高分子化合物，让学生了解合成高分子化合物的过程。
6. 作业布置：布置一些有关合成高分子化合物的练习题，巩固所学知识。
7. 课后反思：教师对本节课的教学情况进行反思，为下一节课的教学做好准备。
六、教学评价1. 课后作业：通过布置相关的习题，检验学生对高分子化合物概念、分类和合成原理的掌握情况。
2. 课堂讨论：观察学生在课堂上的参与程度和问题回答的准确性，了解学生的学习效果。
3. 期中考试：设置有关高分子化合物的合成和应用的试题，全面评估学生对该章节知识的掌握。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或企业技术人员进行专题讲座，让学生了解高分子化合物在实际工业中的应用。
合成高分子的基本方法
[ CH CH2]n
CH3 加成聚合物：聚丙烯（简称加聚物）
链节： CH CH2 （又称重复结构单元）
CH3 聚合物的平均相对分子质量=链节×n 加聚反应的特点：
聚合度： 含有的链节数目 n
（1）单体必须含有双键、三键等不饱和键（如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等） （2）加聚反应只发生在不饱和键上 （3）没有小分子物质生成，原子利用率为100%
学习任务一：加成聚合反应
加聚反应的类型 1.由一种单体发生的加聚反应 （1）单一不饱和键的加聚
―→
―→
学习任务一：加成聚合反应
以下列物质为单体，写出高分子化合物的结构简式
（1）CH2=C(CH3)COOCH3(有机玻璃) （2）HC≡CH （3）HCHO（CH2=O）
拓 展：环装化合物的加聚反应
只生成高聚物
高聚物和小分子
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
天然高分子：淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等。
有机高分子
合成高分子： 合成纤维、合成塑料、合成橡胶等
【想一想】 我们身边有哪些人工合成的高分子化合物？
聚苯乙烯
聚四氟乙烯
有机玻璃
我被高分子 包围了呀！
涤纶
塑料-聚丙烯
酚醛塑料 聚氯乙烯
写出下列合成聚合物的化学方程式
一定条件
CH3
[CH2 CH2 CH CH2]nn CH3
[ CH2 CH2 CH2 CH]nn CH3
学习任务一：加成聚合反应
以下列物质为单体，完成合成高分子化合物丁苯橡胶的 化学方程式
CH2==CH—CH==CH2、
口罩带的弹性 内芯---天然橡 胶
学习任务一：加成聚合反应
合成高分子的基本方法ppt课件
催化剂
∆
O
HO—[ C—
端基原子团
O
—C—O—CH2—CH2—O—]nH +(2n-1)H2O
端基原子
2、缩聚反应的特点
(1)单体分子中至少含有两个官能团(如—OH、—COOH、—NH2 、—X等) (2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3 、HCl等)生成。由一种单体进行的缩聚反应，生成的小分子的物质
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
学习目标
1、认识加聚反应的微观本质，构建加聚反应的一般认知思路，能 通过分析加聚物的结构推测相应的单体。 2、认识缩聚反应的微观本质，构建缩聚反应的一般认知思路; 能通 过分析缩聚物的结构推测相应的单体。 3、了解高分子的单体、链节、聚合度、端基和平均相对分子质量 等基本概念。
的量一般为n-1；由两种单体进行的缩聚反应，生成的小分子的物 质的量一般为2n-1。
(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同 (4)缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原 子团，如：
3、缩聚产物的书写
(1)书写缩聚物的结构简式时，要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，通常用横线“—”表示 。如：
(2)书写缩聚反应的方程式时，单体的计量数与缩聚物结构简式的 小角标要一致；要注意小分子的计量数。一般由一种单体进行的缩 聚反应，生成小分子的计量数为n－1；由两种单体进行的缩聚反应， 生成小分子的计量数为2n－1
4、加聚反应的常见类型
(1)仅由一种单体发生的缩聚反应 ①羟基羧基缩聚(乳酸缩聚)
②氨基羧基缩聚
(2)由两种单体发生的缩聚反应 ①二元酸与二元醇
②二元酸与二胺
合成高分子材料
合成高分子材料合成高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类。
合成树脂主要用于制备建筑塑料、建筑涂料和胶粘剂等，是用量最大的合成高分子材料。
合成橡胶主要用于防水密封材料、桥梁支座和沥青改性材料等，用量仅次于合成树脂。
合成纤维主要用于土工织物、纤维增强水泥、纤维增强塑料和膜结构用膜材料等，用量也在不断增加。
高分子化合物的概述基本知识一、基本概念高分子化合物又称高聚物或聚合物，其分子量很大，一般为104～106。
其分子往往由许多相同的、简单的结构单元，通过共价键重复连接而成。
其中每个单元称为“链节”，结构单元的重复数量称为“聚合度”。
二、聚合物的分类按聚合物的来源：天然聚合物和合成聚合物；按分子结构：线型聚合物和体型聚合物；按聚合物受热的行为：热塑性聚合物和热固性聚合物；按主链元素：碳链高分子（主链只含碳元素）、杂链高分子（主链含碳、氧、氮、磷等元素）、元素有机高分子（主链不含碳元素）和无机高分子（主链不含有机元素）。
三、聚合物的命名天然聚合物用专有名称，如纤维素、淀粉、蛋白质等；合成聚合物在单体名称前加上“聚”字，例如聚氯乙烯、聚苯乙烯等；也可在原料名称后加“树脂”、“橡胶”、“纤维”等来命名.四、聚合反应由低分子单体合成聚合物的反应叫做聚合反应。
聚合反应按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化，分为加聚反应和缩聚反应两大类。
加聚反应：以单体通过加成的方式，聚合形成聚合物的反应。
缩聚反应：含有两个以上官能团的单体，通过官能团间的反应生成聚合物的反应。
缩聚反应聚合物分子链增长过程是逐步反应，同时伴有低分子副产物如水、氨、甲醇等的生成。
聚合物的结构与性质一、聚合物的分子结构分为为线型聚合物和体型聚合物。
（一）线型聚合物定义：线型聚合物的大分子链排列成线状主链（如图8－1a），有时带有支链（如图8－1b），且线状大分子间以分子间力结合在一起。
具有线型结构的聚合物包括全部加聚树脂和部分缩聚树脂。
特性：具有线型结构的树脂，强度较低，弹性模量较小，变形较大，耐热、耐腐蚀性较差，且可溶可熔。
第一节合成高分子的基本方法
知识精讲
一、高分子的概述
1. 高分子的合成：是指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。
2. 高分子的特点 ①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。 ②聚合反应得到的是分子长短不一的混合物。 ③高分子的相对分子质量是一个平均值。 3. 合成高分子的基本方法 ①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。 ②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。
知识精讲 二、加成聚合反应
1. 定义：由单体分子间通过加成反应生成高分子的反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。生 成的加成聚合物简称加聚物。
2. 加聚反应方程式的书写 例如，
【说明】加聚物的端基不确定，一般不必写出。
知识精讲 二、加成聚合反应
3. 加聚反应的类型 ①自聚反应：由一种单体发生的加聚反应。 例如，
2. 缩聚反应方程式的书写 ①在方括号外侧写出端基原子或原子团。
②单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致。 ③一种单体进行缩聚反应时，生成小分子的物质的量为(n－1)；两种单体进行缩聚反应时，生 成小分子的物质的量为(2n－1)。
知识精讲 三、缩合聚合反应
3. 缩聚反应的类型 ①羟基酸缩聚 例如，6-羟基己酸缩聚反应的方程式为：
三、缩合聚合反应
4. 缩聚反应的特点 ①单体含有两个或多个官能团(如－OH、－COOH、－NH2等)。 ②反应过程生成聚合物的同时，还有副产物(如H2O等)产生。 ③链节与单体的化学组成不同。 ④聚合物的相对分子质量不是单体相对分子质量的整数倍。 ⑤原子利用率小于100%。 ⑥大多数缩聚反应为可逆反应，为提高产率，并得到具有较高聚合度的聚合物，需要及时移除 反应产生的小分子副产物。
高分子合成工艺
高分子合成工艺高分子合成工艺是指将单体分子通过化学反应连结在一起，形成高分子化合物的过程。
高分子合成工艺是一项复杂而关键的技术，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维材料等行业。
高分子合成通常分为两种方法：聚合反应和缩聚反应。
聚合反应是将单体分子通过共价键连接在一起，形成高分子链。
这种反应常见的形式有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。
自由基聚合是指通过自由基引发剂引发的聚合反应，如自由基聚合聚乙烯。
阴离子聚合和阳离子聚合是通过阴离子或阳离子引发剂引发的聚合反应，如阴离子聚合聚苯乙烯和阳离子聚合丙烯酸乙酯。
缩聚反应是指通过活性官能团或官能基将单体分子连接在一起，形成高分子化合物。
这种反应常见的形式有醚化缩聚、酯化缩聚和胺化缩聚。
醚化缩聚是通过醚键将单体分子连接在一起，形成醚类高分子。
酯化缩聚是通过酯键将单体分子连接在一起，形成酯类高分子。
胺化缩聚是通过胺键将单体分子连接在一起，形成胺类高分子。
高分子合成工艺的关键步骤包括单体选择、反应条件控制和产物回收。
单体选择是根据所需高分子的性质和应用选择适当的单体，以确保合成的高分子具有所需的性能。
反应条件的控制包括温度、压力、反应时间和反应物配比等参数的选择，以确保反应进行顺利和产物的质量稳定。
产物回收是指将合成的高分子从反应体系中分离出来，并采用合适的方法进行后处理，以得到纯净的高分子产品。
高分子合成工艺还需要考虑环境友好性和经济性。
为了减少对环境的影响，可以采用绿色合成方法，如催化剂催化、溶剂替代和废物利用等。
为了经济生产，可以提高反应的产率和选择性，降低原料成本和能耗，并改进生产工艺和设备。
总之，高分子合成工艺是一项复杂而关键的技术，在众多工业应用中起着重要作用。
通过合理选择单体、优化反应条件和改进工艺，可以实现高分子合成的高效、环保和经济生产。
不断推动高分子合成工艺的发展是现代化工领域中一个重要的研究方向。
通过不断改进合成方法和优化工艺条件，可以提高高分子材料的性能和应用范围。
高分子材料合成方法
高分子材料合成方法高分子材料合成方法是一种制备高分子材料的方法，通过控制分子结构和化学反应参数，合成出具有特定功能和性能的高分子材料。
高分子材料是一类由大量重复单元组成的巨大分子，具有较高的分子量和多种物理、化学性质。
高分子材料广泛应用于材料科学、化学工程、生物医学和能源等领域。
高分子材料的合成方法可以分为物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要包括聚合法、熔融法、溶剂法和固相法等。
聚合法是最常用的高分子材料合成方法之一，它通过在反应中引入单体分子与链端活性中心反应，将单个分子逐渐连接成为高分子链。
常用的聚合方法包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和锁链聚合等。
自由基聚合是最常见的聚合方法之一，它通过引入引发剂，使单体分子中的双键发生开裂，生成自由基反应活性中心，从而引发聚合反应。
阴离子聚合和阳离子聚合是通过引入铵盐或离子交换体等引发剂，在适当的条件下引发聚合反应。
锁链聚合是通过引入不对称的双功能或多功能单体，并通过合适的引发反应来制备线性链或交联聚合物。
熔融法是将高分子材料的原料加热至熔融状态，通过受热、冷却等工艺来合成高分子材料。
这种方法适用于热稳定性较好的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯等。
熔融法合成具有高分子量和较好相容性的聚合物，可以通过热塑性加工制备各种材料。
溶剂法是将高分子材料的原料溶解在适当的溶剂中，通过调整反应条件来合成高分子材料。
常见的溶剂法包括沉淀聚合法、液液界面聚合法和乳液聚合法等。
沉淀聚合法是将高分子材料的溶质从溶液中析出，并在一定条件下生成聚合物。
液液界面聚合法是在两相非亲和的溶剂界面上引发聚合反应，生成高分子材料。
乳液聚合法是在水相中形成乳液，通过引发剂的作用，在油相中生成聚合物颗粒。
固相法是将高分子材料的原料固态混合，在高温条件下相互反应，生成高分子材料。
常见的固相法包括缩聚法、交联法和光聚合法等。
缩聚法是通过相应的单体之间的缩合反应将单体聚合成高分子材料，生成分子链延长的高分子材料。
合成高分子生物材料分类
合成高分子生物材料分类
1. 蛋白质高分子材料：由天然或人工合成的蛋白质组成，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
常见的蛋白质高分子材料有胶原蛋白、丝素蛋白、壳聚糖等。
2. 多糖高分子材料：由不同种类的多糖组成，如明胶、海藻酸钠、玻璃化多糖等。
多糖高分子材料具有良好的生物相容性、生物可降解性和生物活性，广泛应用于组织工程和药物传递等领域。
3. 聚酯高分子材料：由含有酯键的分子组成，如聚羟基酸酯、聚乳酸、聚己内酯等。
这些材料具有生物可降解性和良好的生物相容性，在医疗领域中应用广泛。
4. 聚氨酯高分子材料：由含有尿素键的分子组成，如聚乙烯醇-聚丙烯酸酯等。
聚氨酯材料具有良好的生物相容性和生物降解性，可以应用于组织修复和药物传递等领域。
5. 聚乙烯醇高分子材料：由聚乙烯醇分子组成，具有良好的溶解性和生物相容性。
常用作药物传递、医用涂层、口腔黏膜贴片等。
6. 天然高分子材料：由天然产物提取得到的高分子材料，如天然橡胶、木聚糖等。
这些材料与生物体相容性好，广泛应用于医学和食品工业。
功能性高分子材料的合成与应用
功能性高分子材料的合成与应用随着科学技术的不断发展，功能性高分子材料在各个领域都扮演着重要的角色。
本文将探讨功能性高分子材料的合成方法以及其在各个应用领域的应用。
一、功能性高分子材料的合成方法功能性高分子材料的合成方法多种多样，下面列举了其中几种常见的方法。
1. 顶空聚合法顶空聚合法利用气相或溶液中的自由基聚合反应来合成高分子材料。
这种方法的优点是反应速度快，可控性好，适用于合成多种功能性高分子材料。
2. 溶液聚合法溶液聚合法将单体溶解在合适的溶剂中，通过引发剂的作用来实现高分子的合成。
这种方法适用于合成高分子材料的大规模生产，但对溶剂的选择有一定的要求。
3. 乳液聚合法乳液聚合法将单体乳液化后，在乳化剂的作用下进行聚合反应。
这种方法的优点是可以合成具有粒径较小、分散性好的高分子微球材料。
二、功能性高分子材料在电子领域的应用功能性高分子材料在电子领域具有广泛的应用，以下是其中几个常见的应用。
1. 有机发光二极管（OLED）有机发光二极管是一种基于功能性高分子材料的电子器件，其特点是发光效率高、功耗低、尺寸小等。
功能性高分子材料在OLED的发光层和载流子传输层中发挥关键作用，能够实现不同颜色的发光。
2. 太阳能电池太阳能电池是一种能够将太阳能直接转化为电能的器件，而功能性高分子材料可以作为太阳能电池的光电转换层。
通过合理设计功能性高分子材料的结构和性能，可以提高太阳能电池的效率和稳定性。
三、功能性高分子材料在医药领域的应用功能性高分子材料在医药领域也有广泛的应用，以下是其中几个例子。
1. 药物载体功能性高分子材料可以作为药物的载体，在体内释放药物，从而实现控制释放和靶向输送。
通过调控功能性高分子材料的结构和性能，可以实现药物在特定部位的定向释放，提高药物的疗效并减少副作用。
2. 人工器官功能性高分子材料可以模拟人体组织的结构和功能，用于制造人工器官。
例如，聚氨酯材料可以用于制造人工心脏瓣膜，聚乳酸可以用于制造可降解的缝线等。
高中化学选修三第五章《合成高分子》知识点
一、选择题1．高分子P是一种聚酰胺纤维，广泛用于各种刹车片，合成路线如图所示，下列说法正确的是A．化合物A的核磁共振氢谱有三组峰B．化合物B与乙二酸互为同系物C H N D．高分子P含有三种官能团C．化合物C的分子式为6102答案：D解析：A．由高分子P倒推，B为对苯二甲酸，A氧化生成B，则A为对二甲苯，结构对称，只有2种等效氢，所以核磁共振氢谱有二组峰，故A错误；B．化合物B为对苯二甲酸，分子中含有苯环，乙二酸分子中不含苯环，二者结构不相似，且二者分子组成不相差整数个CH2原子团，不互为同系物，故B错误；C H N，故C错误；C．对硝基苯胺被还原为对苯二胺，则C为对苯二胺，分子式为862D．由高分子P结构简式可知，分子中含有肽键、羧基、氨基三种官能团，故D正确；答案选D。
2．中国科学家率先合成出可降解塑料：聚二氧化碳，对其判断合理的是CO不同B．属于纯净物A．含碳量与2C．会产生白色污染D．结构可表示为答案：D解析：A．聚二氧化碳是通过二氧化碳加聚反应得到的，其含碳量与二氧化碳相同，A项错误；B．聚二氧化碳属于高聚物，是混合物，B项错误；C．聚二氧化碳是降解塑料，可以降解不会产生白色污染，C项错误；D．聚二氧化碳是通过二氧化碳加聚反应得到的，结构可表示为，D项正确；答案选D。
3．顺-1，4-聚异戊二烯，又称“天然橡胶”。
合成顺式聚异戊二烯的部分流程如图。
下列说法正确的是23Al O ①Δ−−−→N 催化剂Δ−−−−−→顺式聚异戊二烯 A ．N 是顺式异戊二烯B ．M 存在顺反异构体C ．N 分子中最多有10个原子共平面D ．顺式聚异戊二烯的结构简式为答案：D解析：A ．N 发生缩聚反应生成顺式聚异戊二烯，则N 为异戊二烯，不存在顺反异构，故A 错误；B ．双键上存在同一碳原子连接2个氢原子，则M 不存在顺反异构体，故B 错误；C ．N 为异戊二烯，碳碳双键为平面结构，旋转碳碳单键可以使碳碳双键形成的2个平面重合，甲基是四面体结构，可以使甲基中1个氢原子处于平面内，因此分子中最多有11个原子共面，故C 错误；D ．两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体，故顺式聚异戊二烯的结构简式为，故D 正确；故选D 。
第二十二章合成高分子化合物有机高分子化合物有天然与合
塑料通常由 添加剂：填料、增塑剂、稳定剂 、 润滑剂、 色料等
§19-5 塑料
树 脂: 指尚未与各种添加剂混合的高聚物。 填 料:（又称添加剂）提高制品的强度和耐热 性并可降低成本。20~50%）。 增塑剂:（又称软化剂）使制品具有韧性。增强 可塑性，降低脆性和刚性。 稳定剂：防止塑料老化，延长使用寿命。 润滑剂：防止塑料在成型过程中粘附压模，造成 脱落困难。 固化剂：加速高聚物分子间发生交联、硬化。 色 料： 使制品美观。
化学方面的原因(主要原因):
a. 官能团的分解，使增长的分子链失去活性。 b. 单体组分的非当量比,使分子链未端带的是相同 的官能团,发生“链封闭”作用,而使增长着的分子链 失去活性。
c. 原料中混有单官能团杂质也会发生“链端封 闭”作用。
d. 分子链内部发生环化反应或分子间发生环 化反应等都会发生链端封闭作用而使反应终止。
一、色层分离 1．离子交换树脂 ① 离子交换树脂的结构
§19-4 高分子的应用
离子交换树脂是一类具有离子交换作用的高聚物。
一部分是具有交联结构的高分子骨架。 组成
另一部分是具有进行离子交换能力的活性基团
阳离子交换
§19-4 高分子的应用
H2C CH
H2C CH
H2C CH
SO3H +
强酸（固相）
③ 是通过一连串单体分子间的相互加成反应来 完成的。
④ 一般是放热的链锁反应。 ⑤属于不可逆的链锁反应。 2．加聚反应的历程： ①游离基历程 链引发 链增长 链终止
M 单体
引发剂 或光 或热
或辐射
M1 或 M1
单游离基
双游离基
M1 + H2C CH
X
合成高分子的基本方法
合成高分子的基本方法
这简直太神奇了！就像魔法师在调配神秘药水一样。
那合成高分子到底咋弄呢？其实主要有两种方法，加聚反应和缩聚反应。
加聚反应就好比搭积木，把一个个小分子像积木块一样拼接起来，变成长长的高分子链。
缩聚反应呢，有点像两人拉手，一边拉还一边掉点“小零碎”，这些“小零碎”就是小分子副产物。
合成的时候有啥要注意的呢？嘿，那可得小心操作温度和压力啥的。
温度高了，说不定高分子就“烧焦”啦；压力不对，也可能搞砸整个过程。
这就像做饭，火候不对，菜就不好吃了。
那安全性咋样呢？只要严格按照操作规程来，一般没啥大问题。
但要是瞎搞，那可就危险了，就像玩火自焚一样。
稳定性呢，合成好的高分子通常都挺稳定的，能经得住不少折腾。
合成高分子的应用场景那可多了去了。
比如塑料，到处都是啊！还有合成纤维，咱穿的衣服很多都是合成纤维做的呢。
这优势也很明显啊，强度高、耐腐蚀、重量轻。
这不是美滋滋吗？
举个实际案例呗，那汽车上的很多部件都是合成高分子材料做的。
又轻又结实，让汽车跑得更快更省油。
这效果多棒啊！
合成高分子就是这么牛！它让我们的生活变得更加丰富多彩，更加方便快捷。
咱可得好好利用这神奇的技术，创造更多的好东西。
高分子合成的基本原理
高分子合成的基本原理
高分子合成的基本原理是通过化学反应将单体（即小分子）聚合成高分子（即大分子）。
具体来说，高分子合成包括以下三个步骤：
1. 聚合反应：将单体分子中的官能团（例如双键、环氧基等）与其他单体反应，形成新的化学键，将单体连接成链状结构或者网络结构。
通常使用的聚合反应有链聚合反应和加成聚合反应。
链聚合反应是通过不断重复加成反应或者开环反应，将单体逐一加入聚合链中；加成聚合反应则是双键或者环氧基等官能团与单体发生加成反应，生成聚合物。
2. 反应控制：在高分子合成过程中，需要控制反应的速度和聚合物的分子量。
聚合反应速度的控制可以通过合适的催化剂、温度和反应时间来实现。
分子量的控制则需要通过调整单体浓度、催化剂浓度以及反应温度来控制，以避免聚合物过分重聚。
3. 后处理：高分子合成反应完成后，还需要进行后处理步骤，以去除未反应的单体、溶剂以及催化剂等。
通常的后处理步骤包括溶剂蒸发、析出、洗涤和干燥等。
在某些情况下，还需要对聚合物进行进一步的处理，如分散、粉碎或提纯等，以得到纯净的高分子产物。
合成高分子的基本方法
酚、醛、醇、羧酸、 氨基酸等
聚合方式 通过不饱和键加成
通过官能团缩合脱去小分 子而连接
高聚物链节和单体具有 高聚物链节和单体具有不
聚合物特征
相同的化学组成
同的化学组成
产物
只生成高聚物
高聚物和小分子
课堂小结
3、能发生加成聚合反应的物质有什么结构特点？什么是单体、
链节、聚合度？
4、能发生缩合聚合反应的物质有什么结构特点？与加成聚合反
应有什么不同点
1.有机高分子与小分子化合物的区别
物质
有机高分子
小分子化合物
相对分 没有明确的数值，只是一个平均值,通常在 具有明确的数值，一般在1000
子质量 104以上
以下
[ CH2—CH ]n CN
[ CH2—CH ]n COOH
[ CH—CH2 ]n OOCCH3
练习 写出下列物质发生加聚反应的方程式。 氯乙烯： 1,3-丁二烯： 乙烯与2-丁烯： 乙烯与1,3-丁二烯： 炔烃：
。 。
。 。 。
【任务二】认识缩聚反应
缩合聚合反应
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
③苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)
在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的H原
子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线
型结构高分子
酚醛缩聚： 先 再
总反应：
加聚反应和缩聚反应的比较
类别
加聚反应
缩聚反应
单体特征 含不饱和键(如
)或环(如
) 至少含两个官能团
单体种类 含碳碳双键或碳碳三键的有机物等
需要及时移除反应产生的小分子副产物。
有机高分子合成
有机高分子合成
嘿，你问有机高分子合成啊？这可有点复杂又有点神奇呢。
有机高分子合成呢，就是把一些小的分子变成大大的高分子。
就好像搭积木一样，把小块小块的东西拼成一个大东西。
首先得有原料。
这些原料可以是各种各样的小分子，比如乙烯啊、苯啊啥的。
这些小分子就像小零件，等着被组装起来。
然后要有反应条件。
一般得有催化剂啊、温度啊、压力啊啥的。
就像做饭得有锅有火有调料一样，合成高分子也得有合适的条件。
比如说有的反应需要高温高压，有的需要特定的催化剂。
接着就是反应过程啦。
这些小分子在一定条件下发生反应，一个接一个地连起来，就变成了高分子。
有的是加聚反应，就像串珠子一样，一个一个加上去。
有的是缩聚反应，还会一边反应一边掉点小分子下来，就像做蛋糕的时候会掉点面粉渣一样。
合成出来的高分子可有用啦。
可以做成塑料啊、橡胶啊、纤维啊啥的。
比如说塑料瓶子，就是用高分子材料做的。
还有咱们穿的衣服，很多也是纤维做的。
比如说我有个朋友，他在一家化工厂上班。
他们厂就是做有机高分子合成的。
他们把一些原料放进大反应釜里，加上催化剂，加热加压，过一段时间就合成出了一种高分子材料。
这种材料可以做成一种很结实的塑料，用来做汽车零件啥的。
你要是对有机高分子合成感兴趣，可以去看看化工厂或者实验室，看看那些神奇的反应是怎么发生的。
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HO
甲基-D-(+)-葡萄糖苷 葡萄糖苷 甲基
CH2OH HO OH OH O NaOH OH (CH3 )2 SO 4 CH O OCH3 3 OCH3 CH2 OCH3 O O CH3
苷键
dil HCl
?
醚化
彻底甲基化
2，3，4，6-四甲基 甲基 葡萄糖苷 ， ， ， 四甲基 甲基-D-葡萄糖苷 四甲基-O-甲基
COOH dil HNO3 COOH
COOH O dil HNO3 COOH + HCOOH
D-葡萄糖二酸（旋光） 葡萄糖二酸（旋光） 葡萄糖二酸
D-阿拉伯二酸（旋光） 阿拉伯二酸（旋光） 阿拉伯二酸
4） HIO4-----推测结构 ） 推测结构
-C COH OH
-C CO O
-C CO OH
类似结构均可定量氧化断链
棉花纤维素分子大约是由3000个萄葡糖单位所组成的 人造丝 制纸
CHO CH OH dil OH H OH or Py OH HO H HO H H OH H OH H OH H OH CH2OH CH2OH 44%
差向异构体： 差向异构体： 只有一个碳原子 构型不同的非对 映异构体。 映异构体。
CH2OH O 28%
28%
D-甘露糖 （C2-差向异构） 甘露糖 差向异构） 差向异构
COOH Cu , OH
2+ -
+ Cu 2O
镀镜反应 写出果糖与上述试剂的反应式。 写出果糖与上述试剂的反应式。
糖尿检 反应
2）溴水----区别醛糖与酮糖 ）溴水 区别醛糖与酮糖
COOH Br2 -H2 O (PH=5)
D-葡萄糖酸 （*酮糖不反应）。 葡萄糖酸 酮糖不反应）。 酮糖不反应
3）dil HNO3----推测结构 ） 推测结构
下面是蔗糖的构象式及其学名：
蔗糖可以用麦芽糖酶水解(葡萄糖是α-苷键)；也可以被转化酶水解 (果糖是β-苷键) 甜味理论
环状糊精
闭 以 环 结 构 有 ～ 个 葡 连 接 起 来 的 ， 成 于 位 形 单 ， 用 子 质 糖 粉 酶 作 分 对 萄 淀 的 相 链 ， 苷 键 含 链 淀 粉 或 支 殊 特 一 种 。 最 高 用 糖 具 有 （ cyclodextrins 是 寡 组 精 直 它 量 的 一 糊 是 环 状 6 12 12 α-1 4 4-
CH2 O OH
O
每隔6—7个葡萄糖出现一个分支侧链
淀粉在人体内的代谢 ?
纤维素（cellulose）
葡萄糖[1， 脱水而成 由β-D-(+)- 葡萄糖 ，4]脱水而成
CH2OH O OH HO OH OH
1 O 4
CH2OH O
CH2OH O O OH OH OH
OH
n
棉花、 棉花、木材和其它植物的骨干等就是由纤维素构 成的，纤维素用酸水解后，只得到D-(+)-葡萄糖 葡萄糖. 成的，纤维素用酸水解后，只得到 葡萄糖
D-果糖 果糖
2．氧化反应：不同的氧化剂，氧化的产物不同，用途 ．氧化反应：不同的氧化剂，氧化的产物不同， 不同。 不同。 1）Tollens试剂、Fehling或Benedict试剂 ） 试剂、 试剂-----鉴别还原性糖 试剂 或 试剂 鉴别还原性糖
+ Ag( NH 3 ) 2 COOH + Ag
Ruff（罗夫）递降法： （罗夫）递降法：
COOH Ca(OH)2 Br2 -H2O COOH O H2 O 2 Fe 3 +
6．成苷（甙）、醚化、酰化反应-------．成苷（ 醚化、酰化反应 必须用Haworth式写反应式 式写反应式 必须用
CH2OH OH OH O CH2OH CH3 OH OH dry HCl HO OH OH O O CH3
CH2OH
葡萄糖链状结构式的确定
-------1870年发现葡萄糖 年发现葡萄糖
① 构造式的确定
由元素定量分析和分子量测定确定分子式： 由元素定量分析和分子量测定确定分子式：
C6 H12 O6
一系列化学反应实验与验证(略 一系列化学反应实验与验证 略)
OH
OH
CH 2 (CH) 4 CHO
葡萄糖链状结构式的确定
葡萄糖单位的聚合 度 包合物的颜色
3.8 无色
7.4 淡红
12.9 红
18.3 棕红
20.2
29.3
34.7以上 蓝色
紫色 蓝紫色
淀粉跟碘生成的包合物在pH＝ 时最稳定 时最稳定， 淀粉跟碘生成的包合物在 ＝4时最稳定， 所以它的显色反应在微酸性溶液里最明显。 所以它的显色反应在微酸性溶液里最明显。
ii
ⅲ
葡萄糖环状结构式的确定
（2）葡萄糖环状结构的确定 ）
1926年英国化学家 年英国化学家W.H.Haworth提出了葡萄糖环状 年英国化学家 提出了葡萄糖环状 半缩醛结构。根据六员环稳定的理论认为： 半缩醛结构。根据六员环稳定的理论认为：C5-OH与与 CHO形成半缩醛。 形成半缩醛。 形成半缩醛
H
OH H CHO
OH
CH2OH H HO OH H H
O
H
H OH OH
H HO OH H
H
O
OH
H H OH
α-D-(+)- 葡萄糖
β-D-(+)-葡萄糖 葡萄糖
CH2OH HO HO HO OH O H
HO HO
CH2OH O OH HO H
α-D-(+)- 葡萄糖
β-D-(+)-葡萄糖 葡萄糖
淀粉的二级结构
淀粉的三级结构
淀粉（starch）
支链淀粉： 葡萄糖[1， 及 支链淀粉：由α-D-(+)- 葡萄糖 ，4]及 [1，6]脱水而成 ， 脱水而成
CH2OH O OH OH CH2OH O
1 4 1
O
O
OH
O OH CH2 O O OH OH OH O OH OH
6
2CH OH O OH
葡萄糖的工业制法
葡萄糖的代谢
ATP是一种高能化合物，腺苷三磷酸 是一种高能化合物， 是一种高能化合物
以生物原料制造聚合物
纤维级的Sorona，生物无害的3G(1.3丙二醇或 ，生物无害的 丙二醇或PDO)， 纤维级的 丙二醇或 ， 是以玉米右旋糖为原料，首先在伊利诺斯州Decatur的 玉米右旋糖为原料 是以玉米右旋糖为原料，首先在伊利诺斯州 的 中试工场中开发制造的， 中试工场中开发制造的，此工艺目前尚未商业化生产
CH CH2 n
良好的电绝缘材料
nCH2
C Cl
CH
CH 2
cat.
CH2
C Cl
CH CH2 n
氯丁橡胶
十二 碳水化合物（Carbohydrates） 碳水化合物（ ） -------糖类化合物 糖类化合物
糖的通式一般为： 糖的通式一般为： Cn ( H2 O ) m
光合作用
chlorophyll nCO2 + mH2 O + solar energy Cn ( H2 O ) m + nO2
单糖、寡糖（低聚糖）、多糖（高糖） 单糖、寡糖（低聚糖）、多糖（高糖） ）、多糖
单糖
且多以D-构 五、六碳糖是重要的天然单糖,且多以 构 六碳糖是重要的天然单糖 且多以 型存在
D-(+)-葡萄糖 葡萄糖
1CHO H 2 OH 3H HO H 4 OH H 5 OH 6CH OH 2 CHO OH HO OH OH CH2OH CHO
4．成脎反应----鉴别还原性糖 ．成脎反应 鉴别还原性糖
CH=N NHPh C=N NHPh 3PhNHNH2
D-(+)-葡萄糖苯腙 葡萄糖苯腙 葡萄糖脎：黄色针状晶体） 葡萄糖脎：黄色针状晶体）
果糖在成脎条件下， 果糖在成脎条件下，先互变成醛糖再发生成脎反应 葡萄糖、果糖、 葡萄糖、果糖、甘露糖形成 脎
Na-Hg PH=3~5
+
D-阿拉伯糖 阿拉伯糖
γ-内酯 内酯
2） 递降：Wohl（沃尔）递降法： ） 递降： （沃尔）递降法：
2）递降： ）递降： Wohl（沃尔）递降法： （沃尔）递降法：
CH=N-OH NH2OH 3 Ac2 O AcO NaAc CN OAc OAc OAc CH2OAc + Ag( NH3 )2 HCN
实际上D-(+)- 葡萄糖在水溶液中存在下列平衡： 葡萄糖在水溶液中存在下列平衡： 实际上
CH2OH H HO OH H H
CH2OH
O H
H HO
O
H OH OH
H OH H
OH
H H OH
α-型：～36% 型：～
半缩醛
～0.02%
表现出还原性
β-型：～64% 型：～
半缩醛
单糖的化学性质
1．碱性条件下的互变异构 ．
淀粉（starch）
直链淀粉： 葡萄糖[1， 脱 直链淀粉：由α-D-(+)- 葡萄糖 ，4]脱 水而成
CH2OH O
CH2OH O O OH OH
1 4
CH2OH O O
OH
HO
1 2
1
OH
OH
O
CH2OH O OH
OH
OH
n
OH
最常用的鉴定淀粉的简便方法，就是遇碘后变为蓝色
淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色
合成高分子
n CH2 CH CH3 Et 3 Al---TiCl 4 50 C , 1MPa
o
CH2 CH n CH3
耐热、耐磨， 耐热、耐磨， 可制汽车配件
n CH2