合成高分子化合物的基本方法

第五章进入合成有机高分子化合物的时代

第一节合成高分子化合物的基本方法

一、合成高分子化合物的基本反应类型

1．加成聚合反应(简称加聚反应)

(1)特点

①单体分子含不饱和键(双键或三键)；

②单体和生成的聚合物组成相同；

③反应只生成聚合物。

(2)加聚物结构简式的书写

将链节写在方括号内，聚合度n在方括号的右下角。由于加聚物的端基不确定，通常用

“—”表示。如聚丙烯的结构式。

(3)加聚反应方程式的书写

①均聚反应：发生加聚反应的单体只有一种。如

②共聚反应：发生加聚反应的单体有两种或多种。如

2．缩合聚合反应(简称缩聚反应)

(1)特点

①缩聚反应的单体至少含有两个官能团；

②单体和聚合物的组成不同；

③反应除了生成聚合物外，还生成小分子；

④含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。

(2)缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式的书写

要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。如

(3)缩聚反应方程式的书写

单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致；要注意小分子的物质的量：一般由一种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量为(n－1)；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量为(2n－1)。

①以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。

②以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。

③以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成H2O的方式而进行的缩聚反应。

特别提醒单体与链节不同，如单体是CH2===CH2，链节为—CH2—CH2—，加聚物与单体结构上不相似，性质不同，不为同系物。如

分子中无。

3．加聚反应与缩聚反应的比较

加聚反应缩聚反应

不同点反应物单体必须是不饱和的

单体不一定是不饱和的，但必须要含有

某些官能团

生成物生成物只有高分子化合物

生成物除高分子化合物外，还有水、卤

化氢、氨等小分子化合物

聚合物分子组成与单体相同分子组成与单体不完全相同

相同点反应物可以是同一种单体，也可以是不同种单体，生成物是高分子化合物

二、高分子化合物单体的确定

1．加聚产物、缩聚产物的判断

判断有机高分子化合物单体时，首先判断是加聚产物还是缩聚产物。判断方法是：

(1)若链节结构中，主链上全部是碳原子形成的碳链，则一般为加聚产物；

(2)若链节结构中，主链上除碳原子外还含有其他原子(如N、O等)，则一般为缩聚产物。

2．加聚产物单体的判断方法

(1)凡链节的主链中只有两个碳原子(无其它原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将两

个半键闭合即可。如，其单体是。

(2)凡链节的主链中有四个碳原子(无其它原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。如

的单体为。

(3)凡链节的主链中只有碳原子，并存在结构的聚合物，其规律是“有双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合即单双键互换。如

的单体为；

的单体为。

3．缩聚产物单体的判断方法

(1)若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。如的单体是

和HCHO。

(2)若链节中含有以下结构，如，其单体必为一种，如的单体为。

(3)若链节中间含有部分，则单体为酸和醇，将中C—O单键断开，

左边加羟基，右边加氢即可。如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。

(4)若链节中间含有部分，则单体一般为氨基酸，将中C—N单

键断开，左边加羟基，右边加氢。如的单体为H2NCH2COOH和。

特别提醒运用上述方法找单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，然后运用逆向思维法逐步还原，准确判断单体的前提是熟练掌握加聚反应与缩聚反应的原理及方程式的书写。进行单体判断时，不要被书写方式迷惑，要注意到单键是可旋转的，同时严格按半键还原法进行判断。

类型1 有机高分子化合物的结构和性质

例1某高分子化合物的部分结构如下：

下列说法正确的是()

A．聚合物的链节是

B．聚合物的分子式是C3H3Cl3

C．合成该聚合物的单体是CHCl===CHCl

D．若n表示聚合度，则其相对分子质量为97n

答案CD

解析注意到碳碳单键可以旋转，则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节)为

，该聚合物的结构简式为。合成它的单体是CHCl===CHCl，其分子式为(C2H2Cl2)n，相对分子质量为97n。

类型2 聚合物单体的判断

例

2在国际环境问题中，一次性使用聚苯乙烯等材料带来的“白色污染”是极为严重的环境问题之一。最近研制的一种可降解塑料，代号

为3HB，结构简式为，具有良好的生物适应性，能在自然界降解。请回

答下列问题：

(1)该可降解塑料在自然界中可通过________(填序号)反应降解为该聚合物的单体。

A．加成B．消去C．水解D．氧化

(2)该聚合物的单体的结构简式为____________，该单体中具有的官能团的名称为__________。

(3)各取1 mol该单体分别与钠和碳酸氢钠溶液完全反应时，分别消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为__________。

答案(1)C(2)羟基、羧基

(3)2∶1

解析依据的结构先判断是加聚产物还是缩聚产物，然后运用逆向思维法逐步还原，推测其单体，再依据官能团确定其性质，写出反应方程式进行相关计算。

是缩聚产物，可依据官能团形成过程的连链逆向推出单体，把失去的小分子物质分拆后加在相应位置。

，失去的小分子为H2O，拆为—H和—OH，其单体必为一种，为

。含有两种官能团，有羟基(—OH)和羧基()，中—OH 不能与NaHCO3溶液反应，但能与金属钠反应，—COOH既能与Na反应，又能与NaHCO3溶液反应。