2-加聚反应和缩聚反应
加聚反应与缩聚反应的区别与联系课件
04
加聚反应与缩聚反应的实例分析
加聚反应实例
乙烯加聚反应
乙烯在一定条件下,发生加聚反应生 成聚乙烯,该反应为连锁聚合,通过 自由基引发剂引发,链增长、链终止 形成高分子聚合物。
氯乙烯加聚反应
氯乙烯在一定条件下,发生加聚反应 生成聚氯乙烯,该反应同样为连锁聚 合,通过自由基引发剂引发,链增长 、链终止形成高分子聚合物。
加聚反应
加聚反应通常在相对较低的温度下进 行,并且不需要催化剂。由于是加成 反应,因此不会产生小分子副产物。 产物的分子量是单体分子量的整数倍 。
缩聚反应
缩聚反应需要在相对较高的温度下进 行,并且需要催化剂的参与。由于是 缩合反应,因此会产生小分子副产物 ,如水、醇等。产物的分子量通常比 单体分子量略大。
加聚反应和缩聚反应的本质区别在于聚合过程中单体分子之间的化学键变化。在 加聚反应中,单体分子之间是通过加成反应形成化学键的;而在缩聚反应中,单 体分子之间是通过缩合反应形成化学键的。
尽管加聚反应和缩聚反应在聚合过程中有所不同,但它们都是通过聚合反应生成 高分子化合物的有机化学过程。
02
加聚反应与缩聚反应的区别
为实现可持续发展的目标,研究者正 致力于开发环境友好的加聚合成路线 ,减少对传统有机溶剂的依赖,降低 能耗和减少废弃物产生。
探索新型加聚反应
除了传统的自由基和离子型加聚反应 外,研究者正积极探索新型的加聚反 应类型,如过渡金属催化的加聚反应 、光引发的加聚反应等。
缩聚反应的研究前景
功能性高分子材料的合成
缩聚反应实例
酯缩聚反应
酯类化合物在一定条件下,发生 缩聚反应生成高分子聚合物,如 对苯二甲酸和乙二醇发生酯缩聚 反应生成聚酯纤维。
加聚反应和缩聚反应的条件
加聚反应和缩聚反应的条件
加聚反应和缩聚反应是有机化学中常见的反应类型,其条件如下: 1.温度
加聚反应和缩聚反应一般需要较高的温度才能进行,常常在高温下进行反应,例如聚合物的制备常在200℃以上进行。
2.催化剂
许多加聚反应和缩聚反应需要催化剂的存在才能进行,催化剂的种类和用量对反应的结果有重要影响。
例如,聚酯的制备一般需要酸性催化剂的存在。
3.反应物浓度
加聚反应和缩聚反应需要足够高的反应物浓度才能进行,否则反应速率很慢甚至无法进行。
4.溶剂
加聚反应和缩聚反应需要使用合适的溶剂,以便反应物能够充分溶解并进行反应。
5.排除副反应
加聚反应和缩聚反应常常伴随着副反应的产生,如副聚、脱水、氧化等反应。
要想得到高产率的产物,必须注意排除这些副反应的干扰。
总之,加聚反应和缩聚反应需要合适的温度、催化剂、反应物浓度、溶剂等条件方能顺利进行。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行优化和调整,以得到最佳的反应结果。
加聚反应以及缩聚反
CH–CH
1.写出生成呋喃甲醛的
CH C–CHO
化学方程式。OFra bibliotek2.苯酚与呋喃甲醛缩聚
成酚糖树酯的化学方程式。
加聚反应以及缩聚反
练习五
电器、仪表和飞机等某些部件要用一种 简称DAP的塑料。它的结构如下,则合成 它的单体应该是什么?
CH2 –O – C – C– O – CH2 –– CH O O CH ––
加聚反应和缩聚反应复习课
加聚反应以及缩聚反
课题:加聚与缩聚反应
1.认知目标:知道何谓加聚与缩 聚反应,明白两种反应异同点, 判断高聚物的单体。 2.能力目标:培养学生的创新思 维能力。 3.情感目标:科学方法-类比法
加聚反应以及缩聚反
加聚反应基础知识
1.加聚反应的定义
不饱和单体间通过加成反应相互结合生成高分 子化合物的反应
1制备酚醛树酯的化学反应式2乙二酸与乙二醇反应形成高聚物coohhoocoh催化剂coochco3己二酸与己二胺聚合生成绵纶尼龙4对苯二甲酸与乙二醇聚合生成涤纶的确良比较项目比较项目加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应反应物的特征反应物的特征反应物的种类反应物的种类产物的特征产物的特征产物的种类产物的种类含不饱和键含双官能团如
这三种单体的结构简式分别是:
、
、
.
加聚反应以及缩聚反
练习九
(96)Nomex纤维是一种新型阻燃性纤 维.它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定 条件下以等物质的量缩聚合成.请把 Nomex纤维结构简式写在下面的方框中
加聚反应以及缩聚反
练习十
(98)某种ABS工程树脂,由丙烯腈( CH2=CHCN,符号A)、1,3-丁二烯( CH2=CH-CH=CH2,符号B)和苯乙烯 (C6H5-CH=CH2,符号S)按一定配比共聚而 得。
加聚反应Vs缩聚反应(相关知识)
发现技巧
10
3 糠醛树脂似电木
发现技巧
11
2.羟醇羧酸缩合型酯化型
1 聚对苯二甲酸二乙酯涤纶
2 聚乙二酸乙二酯 HOOCCOOH + HOCH2CH2OH 3 聚乳酸 CH3CHOHCOOH
发现技巧
12
3.羧氨缩合型酰胺键、肽键
1 聚己内酰胺绵纶、尼龙—6
Байду номын сангаас
2 蛋白质
3 尼龙—66
发现技巧
13
4.氨醛缩合
发现技巧
3
3.除特种橡胶外,一般橡胶都是加聚反应的产物, 且单体都是二烯烃,或两个含“C=C”键的化合 物,故橡胶链节中有“C=C”,易氧化、老化。
4.加聚反应所生成的高分子的名称是在单体名称 前加上一个“聚”字。
5.加聚反应所生成的高分子的链节与单体组成相 同,结构不同,故其相对分子质量是单体的相对分 子质量的整数倍:M=M单体×n聚合度。
发现技巧
1
一、概念和区别
由小分子生成高分子化合物的反应叫做聚合反应。 聚合反应包括两类:加成聚合反应和缩合聚合反应。
单体或单体间反应只生成一种高分子化合物的反 应叫做加成聚合反应,简称为加聚反应。
单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小 分子如水、氨等的聚合反应叫做缩合聚合反应, 简称缩聚反应。
含有酚醛结合的基团—C6H发4现O技巧H—C—。
15
2、判断单体和链节
判断加聚产物的单体:
1 若主链结构是上述加聚产物的前两种,其单体的推导可 按以下步骤进行: 第一步:将聚合物的链节中的单、双键互换,即单键改为 双键,双键改为单键。 第二步:按碳四价检查,超过四价的相邻两碳原子中间断 开。每一部分即为一单体。
加聚反应和缩聚反应的特点-概述说明以及解释
加聚反应和缩聚反应的特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述加聚反应和缩聚反应是化学领域中两种重要的反应类型,它们在合成高分子材料和药物等领域具有广泛的应用。
加聚反应是指将小分子单体通过共价键反应转化为高分子链或网络结构的过程,而缩聚反应则是指将大分子聚合物通过一系列反应转化为低聚物或小分子的过程。
本文将分别探讨加聚反应和缩聚反应的特点,以及它们在不同领域的应用。
通过对两种反应类型的深入了解,我们可以更好地利用它们来实现材料和药物的设计与制备。
.1 概述部分的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构的设计是为了清晰地呈现加聚反应和缩聚反应的特点,通过分别介绍它们的定义、过程和应用,以便读者更好地理解这两种化学反应的差异和重要性。
在本文的正文部分中,将首先介绍加聚反应的特点,包括其定义、过程和应用,然后转向缩聚反应的特点,同样介绍其定义、过程和应用。
通过对这两种反应的细致分析,读者将更全面地了解它们在化学领域的重要性和实际应用。
在结论部分,将总结加聚反应和缩聚反应的特点,比较它们之间的异同,并展望未来它们在化学领域的发展和应用前景。
整篇文章的结构将有助于读者系统地理解和掌握这两种重要的化学反应的特点和用途。
1.3 目的本文的目的是对加聚反应和缩聚反应的特点进行深入探讨和分析。
通过详细介绍它们的定义、过程和应用,旨在帮助读者更好地了解这两种化学反应的特性和区别。
同时,通过比较加聚反应和缩聚反应的异同点,可以帮助读者更全面地认识它们在化学领域的作用和意义。
最后,本文也将展望未来,探讨加聚反应和缩聚反应在科学研究和工业生产中的发展前景,为读者提供对这两种反应的更深入了解和认识。
": {}}}}请编写文章1.3 目的部分的内容2.正文2.1 加聚反应的特点:2.1.1 定义:加聚反应是指通过将小分子化合物(单体)在一定条件下聚合成具有高分子量的聚合物的化学反应过程。
在这种过程中,单体分子通过不断的反应形成长链的高聚物,形成一种线性或支化结构。
加聚反应、缩聚反应和共聚反应
例: 低压聚乙烯是线性高分子,分子链排列规 整,结晶度可达95%;而高压聚乙烯由于分 子链有较多的支链,结晶度约65%。 例: 对于橡胶,少量结晶能提高它的机械强 度,但结晶度太大,易使橡胶硬化而失去弹 性。
三、高分子的热运动及物理状态
1、高分子的热运动特点 线形大分子链通常情况下处于卷曲状态,有两 种运动单元:链段和大分子链。在不同的温度下链 段的运动比整个分子链的运动更容易。 2、高分子的物理状态及性能 线形非晶相高聚物具有三种不同的物理状态: 玻璃态、高弹态和黏流态。犹如低分子物质具有三 态(固态、液态和气态)一样,但是高聚物的三态 和低分子的三态本质是不一样的。
CH2 CH Cl
3、 聚合度 链节数目 n 称为聚合度。 聚合度是衡量高分子相对分子质量大小的一个 指标。
4、均聚物 由一种单体聚合而成的高聚物称为均聚物。 例:聚氯乙烯、 聚乙烯、 聚苯乙烯等。
CH2 CH Cl n CH2 CH2 n CH2 CH C6H5 n
5、共聚物 由两种以上单体共聚合而成的高聚物称为均聚 物。 例:苯乙烯-丙烯腈共聚物、 氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物
3、三种物理状态的相互变化
玻璃态←————→高弹态←————→黏流态 塑料所处状态 橡胶所处状态 流动树脂所处状态 —————————————————————→ 温度升高 ←————————————————————— 温度降低 通过形变测定仪测定,可以找到温度与形变的相 互关系,找到“三态”互相转化的温度。 以温度作横坐标,形变百分率作纵座标,作出的 曲线叫做温度-形变曲线。
表22-2 几种高聚物的Tg和Tf值 —————————————————— 聚 合 物 Tg/℃ Tf/℃ Tf-Tg/℃
————————————————————— 聚氯乙烯 75 175 100 聚苯乙烯 90 135 45 尼龙-66 48 265 217 天然橡胶 -73 122 195 聚异丁烯 -74 200 274 —————————————————————
[理学]第二章缩聚
7
2.2 缩聚反应
1)定义:官能团间经多次缩合形成聚合物的反应,即缩 合聚合的简称。如己二胺和己二酸合成尼龙-66:
n
n
特点: • 缩聚物有特征结构官能团; • 有低分子副产物; • 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
8
2)缩合反应体系 官能度:分子中能参与反应的官能团数 官能团:-OH,-NH2,-COOH,-COOR,-COCl,-(CO)2O,-SO3H
聚酯化反应:二元醇与二元羧酸、二元酯、二元酰氯等反应:
5
聚加成:形式上是加成,机理是逐步的。 含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功
能基的亲电化合物之间的聚合。如: 聚氨基酸酯,简称聚氨酯
6
开环反应:部分为逐步反应,如水、酸引发己内酰胺的开 环生成尼龙-6。
氧化偶合:单体与氧气的缩合反应。 如2,6-二甲基苯酚和氧气形成聚苯撑氧,也称聚苯醚(PPO)
17
反应程度p: 参加反应的基团数(N0-N)占起始基团数(N0)的分率。
18
聚 合 度
反应程度
聚合度与反应程度的关系
19
2)可逆平衡 指缩聚过程中生成的产物可被反应中伴生的小分子降
解,单体分子与聚合物分子之间存在可逆平衡的反应。 如聚酯化反应:
20
缩聚反应的平衡常数 多数缩聚反应属可逆平衡反应: 平衡常数: 如聚酯化反应是可逆反应,可用下式表示:
53
1、卡罗瑟思法(Carothers)凝胶点的预测 理论基础:出现凝胶点时数均聚合度为无穷大,此是
时的反应程度p即为凝胶点pc。Carothers方程关联了凝胶 点pc与平均官能度的关系。 1)等基团数 平均官能度 f :单体混合物中每一个分子平均带有的基团数
缩聚反应与加聚反应
缩聚反应与加聚反应缩聚反应与加聚反应是化学中两种非常重要的反应类型。
它们在生命科学、材料科学、环境科学等领域都有着广泛的应用。
本文将分别介绍这两种反应,并探讨它们的区别和联系。
一、缩聚反应缩聚反应也被称为减水缩合反应。
它指的是有机分子中两个或更多的单体结构单元,在消耗一个分子水的同时形成缩合产物。
在这个过程中,水的一个氢原子和一个羟基离子被去除,产生了一个氧原子,从而使缩合产物中的单体结构单元相互连接,形成更长的多聚物。
蛋白质就是一个典型的由缩聚反应产生的生物大分子。
它由20种不同的氨基酸单体结构单元缩合而成。
其他生物大分子,如核酸和多糖,也靠缩聚反应来形成。
此外,合成聚合物和某些特殊的高分子材料也常常借助于缩聚反应来实现。
二、加聚反应加聚反应是指两个或更多单体在没有消耗任何小分子消耗的情况下,通过共价键连接,形成高分子。
这个过程与缩聚反应的不同之处在于,加聚反应中没有小分子产生,所以它也被称为“烷基分子反应”。
举个例子,一旦苯乙烯单体结构单元暴露在空气中的氧气下,生成自由基会导致苯乙烯单体之间发生加聚反应,形成聚苯乙烯。
这种反应还可以利用其他的单体结构单元来制造出一系列功能性高分子材料,如聚乙烯醇和丙烯酸乙酯等。
三、缩聚反应和加聚反应的区别和联系缩聚反应和加聚反应都是重要的化学反应类型。
它们有以下不同之处:1. 缩聚反应需要消耗一个分子小分子(通常是水分子),而加聚反应不需要。
2. 缩聚反应的产物通常是有机分子的一些小分子组成的多聚物,而加聚反应的产物是由单一单体构成的高分子。
3. 缩聚反应通常涉及到醇、酸、胺等含有活性氢的有机分子,而加聚反应涉及到各种不同的单体结构单元。
缩聚反应和加聚反应有以下共同点:1. 两种反应类型都能产生高分子材料。
2. 两种反应都需要催化剂来促进反应。
综上所述,缩聚反应和加聚反应都是化学中非常重要的反应类型。
它们在生命科学、环境科学和材料科学等领域有着广泛的应用。
了解它们的区别和联系对我们理解多种高分子化合物的制备和应用有重要的意义。
聚合反应的分类
有特定的活性中心; 有几个基元反应;
一个聚合物分子链是在瞬间形成的。
载“-” 阴离子聚合
载“+” 阳离子聚合 载“•” 自由基聚合
(2)逐步聚合
没有特定的活性中心 没有基元反应 聚合物分子链是逐步形成的。
2、聚合反应活化能的不同
(1)连锁聚合(以自由基聚合为例)
Ei=100-150 kJ/mol Ep=20-32 kJ/mol ΔH=-90 kJ/mol (2)逐步聚合
聚醋酸乙烯
CH3 CH2 C
n
C O O CH3
O CH3
聚甲基丙烯酸甲酯
n H2C CH O O C CH3 CH2 CH O O C CH3
n
开环聚合
聚氧乙烯
聚几内酰胺(锦纶,尼龙6)
O n HN (CH2)5 C H O
N (CH2)5 C
1.4.2 按照聚合反应反应机理进行分类
——Flory分类法
数目众多的含不饱和键的单体进行的连续、多步的 加成反应,无小分子产生,加聚物多为碳链。
开环聚合 (ring opening polymerization)
环状单体σ键断裂后聚合而成的线形聚合物的反应
1929年,由Carothers提出
例如 缩聚反应
聚酰胺
(CH2)4 COOH
O (CH2)4 C
n
第一章 绪论
1.4 聚合反应的分类
聚合反应
观察角度
分类
1.4.1 按照聚合反应过程中有无小分子生成进行分类 ——Carothers分类法 缩聚反应 (condensation polymerization)
数目众多的单体连续、重复的多步缩合反应过程。 有小分子生成。缩聚物分子链多含杂原子。
加聚反应和缩聚反应
加聚反应和缩聚反应一、概念和区别由小分子生成高分子化合物的反应叫做聚合反应;聚合反应包括两类:加成聚合反应和缩合聚合反应;单体或单体间反应只生成一种高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称为加聚反应;单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小分子如水、氨等的聚合反应叫做缩合聚合反应,简称缩聚反应;加聚反应和缩聚反应的异同:1.加聚反应是含“C=C”键的不饱和化合物的性质,而不能说成是烯烃,也不能说成广义的不饱和烃如炔烃或不饱和化合物的性质;但有例外的是,甲醛可以聚合为聚甲醛;2.加聚反应是把“C=C”键碳上的原子或基团上下甩,打开双键中的一键连起来;加聚反应的实质是通过加成反应而生成高分子的聚合反应,故它只能生成一种物质,即高分子化合物;3.除特种橡胶外,一般橡胶都是加聚反应的产物,且单体都是二烯烃,或两个含“C=C”键的化合物,故橡胶链节中有“C=C”,易氧化、老化;4.加聚反应所生成的高分子的名称是在单体名称前加上一个“聚”字;5.加聚反应所生成的高分子的链节与单体组成相同,结构不同,故其相对分子质量是单体的相对分子质量的整数倍:M=M单体×n聚合度;6.缩聚反应是含有双官能团的物质或物质间可能发生的反应,如氨基酸,苯酚与甲醛,己二酸和己二胺等发生缩聚反应;7.缩聚反应的实质是缩合反应而生成高分子的聚合反应,在生成高分子物质的同时,还会产生一种小分子,如H2O、NH3等;8.缩聚反应所生成的高分子的链节与单体组成不相同,结构也不同,其相对分子质量一定小于单体的相对分子质量的整数倍:M<M单体×n聚合度;二、有关的加聚反应聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃聚丁二烯橡胶、人造橡胶丁苯橡胶三、缩聚反应的类型1.羟醇、酚醛缩合型1酚醛树脂电木2聚乙烯醇缩甲醛维尼纶单体:CH3COOCH=CH2、CH3OH、HCHO3糠醛树脂似电木2.羟醇羧酸缩合型酯化型1聚对苯二甲酸二乙醇酯涤纶3.羧氨缩合型酰胺键、肽键1聚己内酰胺绵纶、尼龙—62蛋白质3尼龙—664.氨醛缩合脲醛塑料电玉5.羟羟缩合醇、酚环氧树脂:作粘合剂,跟玻璃纤维复合制作增强塑料;单体是:、四、应用1、判断反应类型如果链节中含有—N—、—O—或C=O、—COO—、—CONH—等基团,一般是缩聚产物;通常加聚产物的主链节有三种情况:全是C—C,有C—C和C=C,有C—C和C—O 键;通常缩聚产物的主链节也有三种情况:含酯基—COO—或—CO—R—O—,含有肽键—CO—NH—或—CO—R—NH—,含有酚醛结合的基团—C6H4OH—C—;2、判断单体和链节判断加聚产物的单体:1若主链结构是上述加聚产物的前两种,其单体的推导可按以下步骤进行:第一步:将聚合物的链节中的单、双键互换,即单键改为双键,双键改为单键;第二步:按碳四价检查,超过四价的相邻两碳原子中间断开;每一部分即为一单体;2若主链结构是上述加聚产物的后一种,即有—C—O—,将高聚物的链节两端相连成环,然后,破环形成C=O即为单体;判断缩聚产物的单体:一般说来,缩聚产物的单体多含有两个能相互发生反应的官能团;1主链上有酯基或肽键时,破此键,那里来回那里去;按水解规律,加OH成酸,加H 成醇或氨基;2主链上有—C6H4OH—C—,一般为醛类和酚类的缩聚产物,苯环补氢,另一部分的碳上加氧;3、书写高分子、书写化学方程式。
加聚反应和缩聚反应的对比微课设计和任务单
微课程任务学习单
一、学习目标: 知道什么是加聚与缩聚反应,明白两种反应异同点,会书写相关反应的方程式。 二、学习资源 教材及教辅资料的相关学习内容 三、学习方法: 1、 研读学习目标,明确学习任务 2、 自主复习相关内容,把有疑惑的地方标记好。 3、 依据学习任务单上的问题进一步学习。 4、 观看微视频。看不明白的地方可以回放。对仍旧解决不了的问题与同学、老师进行交流 讨论。 5、 自我检测。自己检验对所学知识的掌握情况。 四、学习任务 【思考】 1、 在课本第三章第三节内容中我们学习的加聚反应和缩聚反应的定义和特点是什么? 2、 加聚反应和缩聚反应的实质是什么? 3、你能找出二者的主要区别来吗? 【基础演练】 1、写出下列反应的方程式 ①乙烯的加聚: ②1,3丁二烯的加聚: ③HOCH2COOH 的缩聚 ④乙二酸与乙二醇的缩聚 2、下列对于有机高分子化合物的叙述错误的是( ) A.高分子化合物可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类 B.高分子化合物的特点之一是组成元素简单、结构复杂、相对分子质量大 C.高分子化合物均为混合物 D.合成的有机高分子化合物大部分是由小分子化合物通过聚合反应而制得的 3、不粘锅的内壁有一芯层名为聚四氟乙烯的高分子材料涂层,用不粘锅烹烧菜 时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是( ) A.聚四氟乙烯分子中含有双键 B.合成聚四氟乙烯的小分子是不饱和烃 C.聚四氟乙烯中氟的质量分数是 76% D.聚四氟乙烯的化学活性较强 4.下列不属于高分子化合物的是( ) A.蛋白质 B.淀粉 C.硝化纤维 D.油脂 【 能力提升】 11、已知: R—COOH + R’—CH2—COOH R—CH2—C—CH2—R’ O a b
(1) 丙 烯 生 成 A 和 F 的 反 应 方 程 式 分 别 为 ____________________ 、 ____________________。 (2)D 生成 E 的反应是原子利用率 100%的反应,且 D 不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则 D 的结构简式为____________________。 (3)一定条件下,两分子 E 之间脱去一分子水生成一种具有芳香气味的物质。请写出反 应的化学方程式____________________。 (4)下列说法不正确的是________。
聚合反应加聚与缩聚
聚合反应加聚与缩聚聚合反应1.加成聚合反应:是指由一种或两种以上的单体结合成高聚物的反应。
加聚反应的特点是:①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。
例如,烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。
②发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
烯烃加聚的基本规律:⑴厘清基本概念聚合反应CH2=CH2单体-CH2-CH2-链节n聚合度高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。
n值一定时,有确定的分子组成和相对分子质量,聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。
一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。
⑵由单体写出高聚物的结构简式单体名称单体结构简式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH-CH=CH2乙炔HC≡CH⑶已知高聚物结构简式,推出单体结构简式方法一:选择分割点--二、四分割法:如果高聚物中出现碳碳双键,则以双键为中心的4个碳为一基本结构单元进行分割;若只有碳碳单键,则以两个碳为一结构单元进行分割。
分割以后,碳碳双键变单键,单键变双键则得单体结构简式。
方法二:①将高聚物结构单元中的双键变单键,单键变双键;②根据每个碳只能有四个共价键的原则,从碳键数多于四个的两个碳原子之间割开,即为单体。
请阅读--《基础训练》P31例4。
P110例1。
[-CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-]n[例题](MCES99.14)合成结构简式为的高聚物,其单体是①苯乙烯②丁烯③丁二烯④丙炔⑤苯丙烯A.①②B.④⑤C.③⑤D.①③2.缩合聚合反应:指由一种或两种以上单体相互结合成聚合物,同时有小分子生成的反应。
缩聚反应的特点是:①缩聚反应单体往往是具有双官能团(如-OH、-COOH、-NH2、-X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子。
第一节加成聚合反应
B.可逆反应,用“
”符号。
6、缩聚反应的类型 1)羟基酸缩聚(乳酸类)
O nCH3CH-C-OH
OH
H
催化剂
O OCHC nOH
CH3
+(n-1)H2O
2)氨基酸缩聚
O
n CH3CH-C-OH NH2
催化剂
O
H HNCHC nOH +(n-1)H2O
CH3
3)聚酯(醇和酸缩聚)
二元酸与二元醇
nHOOC(CH2)4COOH + nHOCH2CH2OH
CH3
CH3
它们的单体是什么?属于哪类反应?
A:CH(COOH)= CH 加聚反应
B:NH2CH(CH3)C-OH 缩聚反应 O
练习1:塑料制品废弃物常称为“白色污染”。为了防 治这种污染,有一条重要途径是将合成的高分子化合物 重新变成小分子化合物。目前对结构为
已成功实现这种处理。试分析它的单体是 (CD)
2.写出下列聚合反应的方程式: ①nCH2=CH2 ② nCH2=CH—C=CH2
CH3
③ nHOOC(CH2)4COOH+nHO(CH2)4OH
3.写出合成下列聚合物的单体: O
① H [ O(CH2)5C ]n OH
②O
O
HO [ C(CH2)6C—OCH2CH2O ]n H
①如果链节中主链上全部是碳原子,则是 加聚产物.
②若链节中有“CO-N-”,“CO-O-”等基 团一般是缩聚产物 .
高分子化合物A和B的部分结构如下:
A: … –CH–CH2–CH–CH2–CH–cH2… … …
COOH COOH COOH
B … –NH–CH–CO–NH–CH–CO–NH–C … … …
聚合反应
n
X
n
单体相对分子质量
K
2 p
而平均聚合度可表示为: 1 不考虑链转移反应--X
n
M
K tc
1 X
n0
2 K td R p
C s XA / M
2 考虑链转移反应---
1 X
n
[XA]为链转移剂浓度 Cs为链转移常数
Cs=Ktr/Kp
反应条件对平均相对分子质量的影响
自由基聚合反应 阳离子聚合反应
加聚反应
由一个活性中 心引发单体聚 合,聚合物通 过单体连锁反 应生成
阴离子聚合反应
配位聚合反应
加聚反应与缩聚反应的不同
加聚反应
1.大多是不可逆 2.链式反应 3.链增长通过单体加在活性中心
缩聚反应
1.一般是可逆的 2.逐步反应 3.增长反应是聚合体与聚合体,聚 合物与单体的反应 4.单体浓度在反应初期即迅速下降 4.单体浓度逐渐减少 并趋于0 5.反应过程中相对分子质量逐渐增 5.迅速生成高相对分子质量聚合物, 大 相对分子质量为定值 6.反应时间增加、产率增加,相对 6.反应时间增加、产率变化不大, 相对分子质量变大 分子质量变化不大
改善聚合物的耐水解性能,热降解性能。
5. 改变溶解性能—制备水溶性成膜物,引入含有羧基的单体。 6. 成膜物的功能化—含有机锡单体共聚,得到具有防污能力
2.酚醛树脂
最早用于涂料的合成树脂。 与环氧树脂并用制备抗腐性能优良的涂料。 酚醛树脂由酚和甲醛缩合而成 一般塑料工业上用酚醛树脂主要两种
OH OH H O H 2C + HCHO 过量 n CH2 OH
热固性树脂-立索尔 带有较多羟甲基,M较低
《有机化学反应类型》加聚与缩聚区别
《有机化学反应类型》加聚与缩聚区别《有机化学反应类型:加聚与缩聚区别》在有机化学的世界里,加聚反应和缩聚反应是两种非常重要的反应类型。
它们在合成高分子材料方面发挥着关键作用,然而,这两种反应却有着诸多不同之处。
首先,让我们来了解一下加聚反应。
加聚反应是指由不饱和的单体通过加成的方式,相互结合形成高分子化合物的反应。
简单来说,就是小分子的不饱和键打开,彼此连接形成大分子链。
这个过程就好像把一个个小珠子串成一条长长的项链。
在加聚反应中,参与反应的单体通常具有双键或三键等不饱和键。
比如说,乙烯(CH₂=CH₂)就是一种常见的单体。
当多个乙烯分子发生加聚反应时,双键打开,彼此连接,形成聚乙烯(CH₂CH₂)n 。
加聚反应的产物,其化学组成与单体的化学组成是相同的。
也就是说,聚乙烯的组成元素和比例与乙烯是一样的。
加聚反应的特点之一是反应过程中没有小分子副产物生成。
这意味着整个反应相对简单,只涉及到不饱和键的打开和连接,不会有其他物质脱离反应体系。
加聚反应的发生通常需要一定的条件,比如引发剂的存在或者在适当的温度和压力下。
引发剂能够提供活性中心,引发单体的聚合反应。
接下来,我们再看看缩聚反应。
缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体,通过官能团之间的相互作用,同时脱去小分子(如水、醇、氨等)而形成高分子化合物的反应。
与加聚反应不同,缩聚反应的单体往往具有两个或更多能够反应的官能团。
例如,乙二醇(HOCH₂CH₂OH)和对苯二甲酸(HOOC C₆H₄ COOH)就是常见的缩聚单体。
它们在反应时,官能团之间相互作用,同时脱去水分子,形成聚酯纤维(如涤纶)。
缩聚反应的一个显著特点就是有小分子副产物生成。
这些小分子的产生是反应能够进行下去的重要驱动力。
缩聚反应的产物,其化学组成与单体的化学组成是不同的。
因为在反应过程中有小分子脱离,所以产物的元素组成和比例与单体有所差异。
在反应条件方面,缩聚反应通常也需要一定的温度、催化剂等条件来促进反应的进行。
加聚反应和缩聚反应的条件
加聚反应和缩聚反应的条件
加聚反应和缩聚反应都是有机化学中常见的重要反应类型,它们的区别在于加聚反应是利用单体分子结合形成高分子化合物,而缩聚反应则是利用小分子化合物结合形成更大的分子化合物。
以下是加聚反应和缩聚反应的条件:
加聚反应的条件:
1. 单体原料必须存在。
单体是指参与加聚反应的小分子化合物,如乙烯、丙烯等。
2. 催化剂的存在。
催化剂可以加速反应速率,提高产物的收率和质量。
3. 适当的反应温度。
加聚反应需要在适当的温度下进行,高温会导致产物不纯,低温则会影响反应速率。
4. 适当的反应压力。
加聚反应需要一定的反应压力来促进反应的进行,但过高的压力会导致产物分解。
5. 反应体系中必须存在反应物与催化剂之间的相互作用,如电子云的重叠、离子对的吸引等。
缩聚反应的条件:
1. 参与反应的小分子化合物必须存在,如醛、酮、酸等。
2. 催化剂的存在。
催化剂可以加速反应速率,提高产物的收率和质量。
3. 适当的反应温度。
缩聚反应需要在适当的温度下进行,高温会导致产物不纯,低温则会影响反应速率。
4. 反应体系中必须存在反应物与催化剂之间的相互作用,如电子云的重叠、离子对的吸引等。
5. 反应体系中必须存在亲核试剂或亲电试剂,以促进反应的进行。
总之,加聚反应和缩聚反应都需要一系列的条件来促进反应的进行,不同的反应条件会对反应的产物收率和质量产生一定的影响。
逐步缩聚反应
环氧树脂的固化剂种类很多,有多元的胺、羧酸、 酸酐等。例如用多元胺作为固化剂时,固化反应为多元 胺的胺基与环氧预聚物的环氧端基加成反应。
CH2 H O (C H 2 ) 3 C O O H CH2 CH2 CH2 H O (C H 2 ) 4 C O O H CH2 CH2 CH2 O C O O C O
成环是副反应,与环的大小密切相关 环的稳定性如下: 5, 6 > 7 > 8 ~ 11 > 3, 4 环的稳定性越大,反应中越易成环 五元环、六元环最稳定,故易形成,如
Xn 1 1- P = K P nW
2-=
2-28
K nW
近似表达了Xn、 K和 nW三者之间 的定量关系
2.3.1.2 线形缩聚产物分子量的控制
反应程度和平衡条件是影响线形缩聚物聚合度的重要因 素,但不能用作控制分子量的手段
因为缩聚物的分子两端仍保留着可继续反应的官能团
产生误差数值偏大所原因: 实际上,凝胶时Xn并非无穷大,仅为几十,这是 Carothers理论的缺点
2、 Froly理论
Flory用统计方法研究了凝胶化理论,建立 了凝胶点与单体官能度的关系
Pc
1
r + r f - 2
1 2
这是aAa, bBb和Af(f >2)体系,
Pc
1
a、b两官能团的摩尔系数 r为 单体C的a官能团数占a总数的分率为
r
第2章涂料聚合反应
3.5
共缩聚反应
3.5.1 两种以上A-B型单体或三种以上A-A、 B-B单体的缩聚反应,称为共缩聚反应。 降低结晶度、熔点和玻璃化温度,使溶解 性能变好。
3.5.2 硬单体和软单体
(1)硬单体:丙烯酸及其酯在化工行业中被称 为软单体,而甲基丙烯酸及其酯则被称为硬 单体。这是由于丙烯酸酯聚合后主链可自 由旋转,而甲基丙烯酸酯聚合后由于α-甲 基的空间位阻,使分子主链的内旋转受到阻 滞。 (2)软单体:均聚物Tg低的单体称为软单体, 其聚合物成膜柔软,延伸性好,附着力强,耐 寒;均聚物Tg高的单体称为硬单体,其聚合 物偏硬,耐磨、耐热及拉伸强度高。
1.3.4 举例: 二元酸和甘油(丙三醇)反应: 摩尔数相等时, 反应物摩尔比:3mol二元酸、2mol 甘油 f=((2×3)+(3×2))/(3+2) =2.4
Pc=2/2.4=0.833 (即反应度83.3%)
当甘油过量50%时
反应物摩尔比:3mol二元酸,3mol甘油 f=((2×3)+(3×2))/(3+3)=2.0
2.3.2 四个反应阶段 (1)诱导期:引发剂产生自由基,阻聚剂和 杂质消耗自由基。 (2)等速阶段:自由基数量不变,粘度较低, 转化率10%~20%以下,称为稳态阶段。 (3)加速阶段:粘度增长,链终止反应难以 发生,放热反应,平均聚合度增长加速, 易产生爆聚。 (4)减速阶段:粘度更大,扩散困难,单体 浓度也下降,聚合速度下降。
Pc=1(即100%)
即反应度可以达到100%
当甘油过量80%时
反应物摩尔比:3mol二元酸,3.6mol甘油 f= ((2×3)+(3×2)) /(3+3.6)= 1.82
Pc=1.1(即110%),不会发生凝胶。
缩聚反应与逐步加聚反应
二、单体的官能度与平均官能度
1.单体的官能度
指一个单体分子上反应活性中心的数目,用 表示。
如:苯酚→酰化反应,只有一个羟基(-OH)参加反应,所以 =1;
苯酚+醛类→缩合反应, = 3。
2.单体的平均官能度
指每种单体分子平均带有官能团数,用 表示。
定义式:
4.用途:工程塑料、纤维、橡胶、粘合剂和涂料。
一、缩聚反应的特点
1.缩聚反应的特点
(1)逐步性:一系列缩合反应逐步完成
(2)可逆性:可逆平衡反应
(3)复杂性:除链增长反应外,还有链裂解、交换和其他副反应发生。
2.缩聚反应与加聚反应的比较
见表3-1
二、缩聚反应的分类
1.按产物的大分子几何形状分类
从官能团的排布情况分为:无规预聚物
有规预聚物:分为定端基预聚物、定侧基预聚
如:制备的酚醛树脂预聚物的固化过程
二、凝胶点的预测
4.凝胶点的实验测定
实验方法:一般用凝胶时间来衡量体型缩聚中的凝胶点。
测定方法:
(1)粘度法
(2)差示扫描量热法(DSC)和差热分析法(DTA)
(3)固化板法
说明:体型缩聚反应,产物为网状结构。
四、单体成环与成链反应
成链产物→聚酯
成环产物→内酯
1.环的稳定性
与环的结构有关:三节环、四节环→稳定性最差;
五节环、六节环→最稳定。
稳定顺序为:3、4、8~11<7、12<5<6。
2.单体的种类
当n=1时,则容易发生双分子缩合形成正交酯。
压力对高温下进行的有小分子副产物气化排出缩聚反应有很大影响。
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高二化学提高班第一讲
《加聚反应和缩聚反应》
1.基础知识回顾
(1)下列物质中属于加聚产物的是(填序号),属于缩聚产物的是(填序号)(2)请把各聚合物的单体写在空格里
序号聚合物单体
① CH2-CH n
COOCH3
②CH2-CH2-CH-CH2n
CH3
③
()5
④
(3)写出合成聚合物的化学方程式
①
②
③
④
[练习]下列化合物中
(1)可发生加聚反应的一种化合物是,加聚物的结构简式为。
(2)可发生缩聚反应的一种化合物是,缩聚物的结构简式为。
(3)可发生缩聚反应的两种化合物是和,缩聚物的结构简式为。
2.各区试题汇总
(1)[丰台一模] 有机物B还可以发生以下变化:
已知F的单体是由E和按1:1生成,请写出E→高分子化合物F的化学方程
a.b.c.
d.e.
式。
(
2)
[
宣武一模
]
C4H4O4中核磁共振氢谱中有两种峰,而且峰面积之比为1:1,写出G的结构简式。
(3)[东城一模]
已知:
(R、R’表示烃基或官能团)其中D的分子式为C4H6O2,两分子F反应可生成六元环状酯类化合物。
请回答:F可发生多种类型的反应。
①两分子F反应生成的六元环状酯类化合物的结构简式是;
②F可制得使Br2的CCl4溶液褪色的有机物H。
F→H的化学方程式是;
③F在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式是。
(4)[崇文一模] 经质谱法分析得知,某单烯烃Q的相对分子质量为56;其核磁共振氢谱与红外光谱表明,Q分子中有两种化学环境不同的氢原子,氢谱峰面积显示两种氢的原子个数比为1:3(Q分子中含有支链)。
(1)Q的结构简式为。
(2)D在一定条件下能发生缩聚反应生成高聚物,请写出D发生缩聚反应的化学方程式
HOCH2CH2CH2OH C4H4O4
G(缩聚物)
n。
(5)[石景山一模] G 分子结构模型如图所示(图中球与球之间连线表示单键或双键)。
用芳香烃A 为原料合成G 的路线如下:
A(C 9H 10)
Br 2/CCl 4
H 2O/NaOH B
C(C 9H 12O 2
)
O 2/Cu
D
E(C 9H 10O 3)
F
G
H 一定条件
高分子
CH 3OH/ H
2SO 4浓银氨溶液水浴加热后酸化
① 化合物E 中的官能团有 (填名称)。
② 书写化学方程式
E →H 。
3.课后作业
(1)物质能发生加成,加聚和缩聚反应的是 ( )
A .C 6H 5-OH
B .CH 2=CH-CH-CH 2-COOH
C .CH 2=CH-COOH OH
D .HO-CH 2-CH =CH-CH 2-CH 3 (2)下列高聚物必须是由两种单体缩聚而成的是( )
A . CH 2-CH 2-CH -CH 2 n
B . CH 2-CH 2 n
3
C .
D .
3.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术, CH 2-CH 即在沙漠中喷洒一定量的聚丙
COOR
烯酸酯与水的混合物,使其与沙粒结合,形成既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水作用。
下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是
①聚丙烯酸酯的单体的结构式为CH 2=CHCOOR ②聚丙烯酸酯没有固定的熔沸点
③聚丙烯酸酯能发生加成反应 ④合成聚丙烯酸酯的反应属于缩聚反应 A . ①② B .①②③ C .①②③④ D .①④
△
△
4.有机物C和E都是医用功能高分子材料,都可以由化合物A经下列反应制得。
(1)A的结构简式为、C的结构简式为。
(2)反应(Ⅱ)的类型为反应、反应(Ⅲ)的类型为反应。
(3)写出D的结构简式。
(4)A→E反应的化学方程式为。
(5)B→C反应的化学方程式为。
(6) A→D反应的化学方程式为。
(7)B能否与乙醇发生反应______________(能或不能),如果能反应,写出反应的方程式_____________________________________________________________________________________ (8)上述A-E五种物质中,能和碳酸氢钠溶液反应的物质是(写结构简式)________________________________________________________________________________;能和氢氧化钠溶液反应的是(写结构简式) __________________________________________________________。