2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第十章有机化学基础第66讲合成高分子有机合成路线设计

第66讲合成高分子有机合成路线设计
[复习目标] 1.了解高分子的组成与结构特点，能依据简单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含义。

3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。

4.能根据常见官能团的性质和已知信息设计有机合成路线。

考点一合成高分子
1．高分子的结构特点
(1)单体：能够进行____________________的低分子化合物。

(2)链节：高分子中化学组成________、可重复的________单元。

(3)聚合度：高分子链中含有链节的________。

2．高分子的分类及性质特点
其中，________、____________、____________又被称为三大合成材料。

3．合成高分子的两个基本反应
加聚反应缩聚反应
概念由不饱和单体____________
生成________的反应
单体分子间通过____________生成高分子的
反应，生成缩聚物的同时，还伴有小分子的
副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成
单体含有________________的不含有________________的反应基团(如
特点
饱和有机物 —OH 、—COOH 、—NH 2、—X 等) 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 生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成
4．按要求完成方程式
(1)加聚反应
①n CH 2==CH—CH 3――→催化剂
________________。

②n CH 2==CH—CH==CH 2――→催化剂___________________________________________。

③n CH 2==CH 2＋
――→催化剂
______________________________________。

(2)缩聚反应 ①n HOCH 2—CH 2OH ＋n HOOC—COOH
催化剂△______________________________； n HOCH 2—CH 2—COOH 催化剂
△____________________________________________。

②n H 2N—CH 2COOH ――→催化剂
_______________________________________________； n H 2NCH 2COOH ＋――→催化剂
______________________________。

③n HCHO ＋
――→H ＋
△_______________________________________________。

1．棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子( )
2．天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色( )
3．的单体是CH 2==CH 2和( )
4．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料( )
5．聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包装食品( )
一、有机高分子材料的概述
1．下列对有机高分子的认识正确的是( )
A．有机高分子被称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由高分子通过聚合反应得到的B．有机高分子的相对分子质量很大，因而其结构很复杂
C．对于一块高分子材料来说，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的
D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
2．食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。

PE保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜则不能直接接触食品，它对人体有潜在危害。

下列有关叙述不正确的是() A．PE、PVC都属于链状高分子，受热易熔化
B．PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色
C．焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体，如HCl
D．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
3．四氯乙烯()是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯()是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。

下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是()
A．它们都可以由乙烯发生加成反应得到
B．它们的分子中都不含氢原子
C．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼
D．它们都能发生加成反应，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4．(2023·重庆检测)聚乙烯(CH2—CH2)可用于制作食品包装袋，在一定条件下可通过乙烯的加聚反应生成聚乙烯，下列说法正确的是()
A．等质量的乙烯和聚乙烯燃烧时，聚乙烯消耗的氧气多
B．工业合成的聚乙烯高分子的聚合度是相同的
C．乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色
D．聚乙烯链节中碳元素的质量分数与其单体中碳元素的质量分数相等
二、合成高分子单体的判断
5．下列说法不正确的是()
A．酚醛树脂属于热塑性塑料
B．结构为…—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…的高分子，其单体是乙炔
C．有机硅聚醚()可由单体和缩聚而成
D．某塑料为，它的单体有3种
6．现有高聚物
回答下列问题：
(1)其链节是________________。

(2)其单体是________________。

(3)得到该高聚物的反应为_________，它是一种__________(填“体型”或“线型”)高分子。

高聚物单体的推断方法
推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。

(1)加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线
断键，然后半键闭合、单双键互换。

如的单体为CH2==CH2
和CH2==CHCN，的单体为CH2==CHCH3和CH2==CH—CH==CH2。

(2)缩聚产物的链节中不全为碳原子，一般有“”“”等结构，在
或画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子或氮原子上连—H，即得单体。

考点二有机合成路线的设计
1．有机合成的基本思路
2．有机合成路线的分析方法 方法 流程 逆合成分析法
目标产物→中间产物→原料 正合成分析法
原料→中间产物→目标产物 综合比较法
原料→中间产物←目标产物
3．正确解答有机合成的关键
(1)熟练掌握常见官能团的性质特点。

(2)用好已知新信息。

(3)注意有机合成反应顺序的选择，官能团的转化和保护。

4．官能团的保护与恢复
(1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl 等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。

HOCH 2CH==CHCH 2OH ――→HCl ________________――――→KMnO 4/H ＋
――――→1)NaOH/醇
2)酸化________________________________________________________________________。

(2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH 溶液或CH 3I 保护。

――――→ ______________________――――→ 。

(3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。

①―――→C 2H 5OH HCl ________________―――→H ＋
/H 2O ________________。

②――――――――→ H ＋―――→H ＋/H 2O 。

(4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。

――――→(CH 3CO )2O ________________――――→H 2O
H ＋或OH －________________________。

(5)醇羟基、羧基可以成酯保护。

一、根据已知信息和官能团的转化设计合成路线
1．请设计合理方案，以苯甲醇(
)为主要原料合成(无机试
剂及有机溶剂任用)。

已知：①
――→HCN 催化剂；
②R—CN ――→H 3O ＋R—COOH 。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
2．以CH 2==CHCH 2OH 为主要原料(其他无机试剂任选)设计CH 2==CHCOOH 的合成路线流程图(已知CH 2==CH 2可被氧气催化氧化为)，通过此题的解答，总结设计有机合成路线需注意的情况(至少写2条)：___________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

二、从有机合成路线图中提取信息设计合成路线
3．沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图：
请写出以、(CH3)2C(OCH3)2、CH3NO2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．(2022·河北，3)化学是材料科学的基础。

下列说法错误的是()
A．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B．制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
C．制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料
D．可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
2．(2022·山东，4)下列高分子材料制备方法正确的是()
A．聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备
B．聚四氟乙烯(CF2—CF2)由四氟乙烯经加聚反应制备
C．尼龙-66()由己胺和己酸经缩聚反应制备
D ．聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备
3．(2022·湖南，3)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下：
下列说法错误的是( )
A ．m ＝n －1
B ．聚乳酸分子中含有两种官能团
C ．1 mol 乳酸与足量的Na 反应生成1 mol H 2
D ．两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
4．[2022·河北，18(6)]W()是一种姜黄素类似物，以香兰素(
)和环己烯()为原料，设计合成W 的路线(无机及两个碳以下的有
机试剂任选)。

已知：＋――→碱
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
5．(2021·广东，21节选)已知：① ②――――→YCH 2OH 一定条件
根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH 2CH 2Cl 为原料合成的路线。

________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
6．(2022·海南，18节选)黄酮哌酯是一种解痉药，可通过如下路线合成：
回答问题：
(1)A →B 的反应类型为____________。

(2)已知B 为一元强酸，室温下B 与NaOH 溶液反应的化学方程式为_____________ ________________________________________________________________________。

(3)D 的结构简式为______________。

(5)X 是F 的同分异构体，符合下列条件。

X 可能的结构简式为_______________(任写一种)。

①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(7)设计以为原料合成的路线
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________________________________________________________(其他试剂任选)。

已知：――→碱△＋CO 2。