第五节高分子化合物有机合成与推断

1第八节高分子化合物有机合成与推断[考纲]了1、解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2、了解加聚、缩聚等有机反应的特点。3、了解新型高分子材料的性能及其高技术中的应用。4、了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。5、关注有机化合物的安全科学使用，认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。[考点]1、有机反应类型的判断。2、高聚物与单体的相互推断3、高分子材料的结构、性能及在高新技术领域中的应用。4、有机合成成路线的选择、设计及评论。5、根据信息及合成路线，推断及合成指定结构简式的有机物。■知识梳理一、有机合成有机合成题要求考生能用给定的基本原料（常见的有CHCHCHCHCH、、224、23CHCHCH、、CH3、22CHCHCHCH等）制取各种有机物。其实质是通过化学反应使有机物的碳链增长或缩短，或在碳链与碳环之间发生相互转换，或在碳链与碳环上引入或转换各种官能团，以制取不同性质、不同类型的有机物。本文简略谈一谈有机合成题的解法，希望能给各位考生以帮助。（一）总的解题思路1.首先判断目标有机物属于何类有机物，与哪些基本知识和信息有关；2.其次分析目标有机物中碳原子的个数及碳链或碳环的组成；3.再次根据给定原料、信息和有关反应规律，合理地把目标有机物分解成若干片断，或寻找出官能团的引入、转换和保护方法，尽快找出目标有机物的关键点和突破点；4.最后将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择出最佳的合成途径。（二）解题的基本规律和基本知识1.掌握官能团衍变的主线（常见有两种途径）（1）22.官能团的引入（1）引入羟基（—OH）：a.烯烃与水加成，b.醛与氢气加成，c.卤代烃碱性水解，d.酯的水解等。（2）引入卤原子（—X）：a.烃与X2取代，b.不饱和烃与HX或X2加成，c.醇与HX取代等。（3）引入双键：a.某些醇或卤代烃的消去引入\//\CC，b.醇的氧化引入OC/\等。3.官能团的消除（1）通过加成消除不饱和键。（2）通过消去、氧化或酯化等消除羟基（—OH）。（3）通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。4.碳链的增减（1）增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。（2）变短：如烃的裂化裂解，某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化。5.有机物成环规律（1）二元醇脱水。（2）羟基、羧基的酯化。（3）氨基酸脱水。（4）二元羧酸脱水。3（三）常见的合成方法1.顺向合成法此法要点是采用正向思维方法，其思维程序为“原料→中间产物→产品”。2.逆向合成法此法要点是采用逆向思维方法，其思维程序为“产品→中间产物→原料”。3.类比分析法此法要点是采用综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所给知识原型→找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”。二、有机高分子化合物1、单体：能够进行聚合反应形成高分子人合物的低分子化合物。2、链节：高分子化合物中化学组成相同，可重复的最小单位。3、聚合度：高分子链中含有链节的数目。如：单体：CH2=CH2，链节：-CH2-CH2-，聚合度：n注：高分子化合物属于混合物。三、合成高分子化合物的基本方法1、加聚反应。由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物反应。2、缩聚反应：单体之间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子（如水）的聚合反应。如:的单体是：HOOC(CH2)4COOH和HOCH2CH2OH注意：书写缩聚反应方程式时，若反应物只有一种单体，生成小分子数目为(n-1)，若反应有两种单体时，生成小分子数目为(2n-1)。四、有机高分子化合物的结构特点1．高分子结构分为线型结构和体型结构2．高分子间分子间作用力和高分子内的化学键作用使高分子化合物具有较大的强度。五、机高分子化合物的基本性质1、溶解性线型结构的有机高分子能溶解在适当的溶剂里，但溶解过程比小分子缓慢，体型结构的有机高分子则不易溶解，只是一定程度的胀大2、热塑性和热固性热塑性是指高分子化合物受热后软化，温度足够高时会流动，这样已经的物品加热后可4加工成另一种形状。这种受热易变形，冷却时固化成型，且能如此反复进行的受热行为。热固性是指受热不能流动，形状不易改变。其实质高分子化合物受热进一步聚合而固化、不再回复到原来状态[来源:学+科+网Z+X+X+K]3、强度高分子间分子间作用力和高分子内的化学键作用使高分子化合物具有较大的强度。4、电绝缘性[来源:学科网]高分子化合物链里的原子是共价键结合，一般不易导电。六、应用广泛的高分子材料1、塑料（1）塑料的主要成分是合成高分子化合物，含有少量使其具有特定性能的加工助剂，如增塑剂、防老剂等。（2）塑料热塑性塑料：可以反复加工多次使用。热固性塑料：加工成型后受热不会熔化。（3）常见的塑料①聚乙烯高压聚乙烯：相对分子质量较小，密度低，熔融温度105-115℃。低压取乙烯：相对分子质量较大，密度高，熔融温度131-137℃。②酚醛树脂酚类+醛类酸作催化剂时，苯酚和甲醛发生缩聚反应的方程式为：2、合成纤维（1）化学纤维：人造纤维和合成纤维（2）聚脂纤维——涤纶涤纶的结构为：合成涤纶的单体是：和反应方程式为：3、合成橡胶(1)橡胶的分类：按受热特征分为酸作催化剂△碱作催化剂△线型酚醛树脂体型酚醛树脂5（2）合成橡胶的性能合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油性、耐热性、耐腐蚀性、耐老化性等性能。（3）几种常见合成橡胶七、功能高分子化合物1、三大支柱产业人们将能源、材料和信息工程视为影响社会经济发展和进步的三大支柱产业。2、功能高分子材料在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面有特殊功能的材料。如：高吸水性能的树脂、液晶高分子、医用高分子、高分子涂料等。3、复合材料将几种不同材料组合在一起制成的材料称为复合材料。它包括基体和增强体丙部分。■方法、规律、技巧、经验总结一、有机物的反应类型有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。（1）卤代：名称单体高聚物的分子结构顺丁橡胶CH2=CH-CH=CH2丁苯橡胶CH2=CH-CH=CH2、氯丁橡胶6（2）硝化：（3）磺化：（4）卤代烃水解：（5）酯水解：7（6）羟基（OH）取代：（7）分子间脱水：(2)、加成反应定义有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合,生成别的物质的反应,叫加成反应分子结构中含有双键或叁键的化合物,一般能与H2、X2（X为Cl、Br、I）、HX、H2O、HCN等小分子物质起加成反应。如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等.（1）碳碳双键的加成：（2）碳碳三键的加成：（3）醛基的加成：（4）苯环的加成：8（3）加成聚合（加聚）反应不饱和有机物通过加成聚合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。烯烃、二烯烃及含C=C的物质均能发生加聚反应.如:（1）丙烯加聚：(有机玻璃)（2）二烯烃加聚：（4）.缩合聚合（缩聚）反应单体间相互结合生成高分子化合物的同时,还生成小分子物质的聚合反应,称为缩合聚合反应,简称缩聚反应.酚和醛、氨基酸（形成多肽）、葡萄糖（形成多糖）、二元醇与二元酸、羟基羧酸等均能发生缩聚反应.如:（1）制酚醛树脂：（2）缩聚制酯：9(3)葡萄糖合成淀粉：（3）氨基酸缩聚：(5).消去反应有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如水、卤化氢等）而生成不饱和（含双键或三键）化合物的反应。发生消去反应的化合物需具备以下两个条件:(1)是连有一OH(或一X)的碳原子有相邻的碳原子；(2)是该相邻的碳原子上还必须连有H原子.(6).氧化还原反应在有机化学中，通常把有机物得氧或去氢的反应称为氧化反应，有机物燃烧、有机物使酸性KMnO4褪色等也称为氧化反应；反之，加氢或去氧的反应称为还原反应。①氧化反应：有机物燃烧：（略）乙烯催化氧化制乙醛（催化剂PdCl2和CuCl2）：10，②还原反应：(7))分解反应1.热分解反应.如：2.裂化、裂解反应.如:(8)、显色反应[来源:学科网ZXXK]1.苯酚溶液跟FeCl3溶液作用能显紫色.因苯酚和FeCl3在水溶液里反应，生成络离子而显紫色.2.可溶性淀粉溶液遇碘变蓝色3、蛋白质(分子结构中含有苯环),跟浓硝酸作用呈黄色因氨基酸中的苯环发生硝化反应,生成黄色的硝基化合物.(9)与Na反应醇、酚、酸分别与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反应羟基种类重要代表物与Na与NaOH与Na2CO3与NaHCO3醇羟基乙醇√———酚羟基苯酚√[来源:Zxxk.Com]√√（生成NaHCO3）—羧基乙酸√√√√11