合成高分子化合物的基本方法概论
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合成高分子化合物的基本方法学案引言:高分子化合物是由成千上万个重复单元组成的大分子,具有重要的应用价值,如塑料、纤维、橡胶等。
合成高分子化合物的方法学非常重要,不同的高分子化合物可能需要不同的合成方法。
本文将介绍合成高分子化合物的几种基本方法。
一、聚合反应聚合反应是合成高分子化合物最常用的方法之一、聚合反应可以分为两种类型:加成聚合和缩合聚合。
1.加成聚合:加成聚合是指两个单体分子通过共价键相连形成高分子化合物。
例如,乙烯通过加成聚合可以得到聚乙烯。
加成聚合可以进一步细分为链聚合和环聚合。
链聚合是指单体分子中的双键或三键通过聚合反应形成线性的聚合物链,如乙烯通过链聚合可以得到线性聚乙烯。
环聚合是指两个或多个单体分子中的双键闭合形成环状的聚合物,如环氧树脂通过环聚合可以得到环形聚合物。
2.缩合聚合:缩合聚合是指两个单体中的官能团(如羧基和羟基)通过酯化反应或酰胺化反应形成高分子化合物。
例如,己二酸和乙二醇通过缩合聚合可以得到聚酯。
二、开环聚合开环聚合是指由环状单体分子通过裂环反应形成高分子化合物。
开环聚合常见的有环酯开环聚合和环氧树脂开环聚合。
环酯开环聚合是指环状酯单体在加热条件下断裂环状结构形成线性聚合物,如聚己内酯。
环氧树脂开环聚合是指环状环氧单体在加热条件下打开环,与其他分子形成共价键,形成线性聚合物。
三、乳液聚合乳液聚合是指通过悬浊液的形式将两个不相容的液体相混合,并通过添加引发剂引发聚合反应。
乳液聚合常用于合成橡胶和乳胶。
在乳液聚合中,乳化剂被用来稳定悬浊液,使两相分散均匀。
乳液聚合的优点是反应发生在水相中,避免了挥发性溶剂的使用,减少了对环境的污染。
四、自由基聚合自由基聚合是指通过自由基反应将单体分子连接起来形成高分子化合物。
自由基聚合是合成聚合物的常用方法,可以得到广泛应用的塑料和橡胶。
自由基聚合的反应条件一般较为温和,但同时也存在编写的问题。
因此,需要控制自由基引发剂的选择和反应条件的控制,以获得所需的高分子化合物。
高中化学:合成高分子化合物的基本方法知识点一、有机高分子化合物1.概念:由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物。
2.特点(1)相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3.与高分子化合物有关的概念(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化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,通常用n表示。
(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10000以上1000以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别1.概念:一定条件下,由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
2.常见的加聚反应(1)丙烯酸加聚(1)加聚反应的特点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(小分子化合物)产生,只生成高聚物。
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同,聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(2)加聚产物的书写加聚反应本质上是加成反应,在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链,写在主链的垂直位置上。
如:方法点拨——加聚产物确定单体的方法(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
(2)凡链节的主链有四个碳原子(无其他原子),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。
(3)凡链节的主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的聚合物,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。
第一节合成高分子化合物的基本方法[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,从而认识高分子化合物的形成历程。
2.证据推理与模型认知:建立高聚物与单体间的相互推断的思维模型,能运用该思维模型进行高聚物与单体间的相互推断。
一、有机高分子化合物1.概念由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物。
2.特点(1)相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3.与高分子化合物有关的概念(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化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,通常用n表示。
催化剂如:――→(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
1.下列关于高分子化合物的说法中正确的是()A.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万B.高分子化合物一般都是混合物C.聚乙烯有固定的熔点和沸点D.高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素答案 B解析高分子化合物的相对分子质量在104以上,A错误;高分子化合物一般都是混合物,没有固定的熔、沸点,B正确,C错误;蛋白质属于高分子化合物,除含有C、H、O外,还含有N、P等元素,D错误。
2.下列属于有机高分子化合物的有________。
①油脂②蔗糖③蛋白质④淀粉⑤碳纤维⑥甘油⑦聚氯乙烯(PVC)⑧DNA和RNA⑨汽油答案③④⑦⑧有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10 000以上 1 000以下分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别二、加成聚合反应1.概念一定条件下,由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物是化学领域的一个重要研究方向。
高分子化合物广泛应用于塑料制品、纤维材料、涂料、胶粘剂、医药材料等领域。
本文将介绍合成高分子化合物的基本方法。
一、聚合反应是合成高分子化合物的主要方法之一、聚合反应是指将单体分子在一定条件下发生共价键的形成,形成线性、支化、交联或三维网络结构的高分子化合物。
聚合反应包括链聚合、开环聚合和交联聚合等。
1.链聚合是最常用的聚合反应之一,通过单体分子上的反应中心引发聚合链的生长。
链聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
自由基聚合反应广泛应用于合成塑料和橡胶,而阴离子聚合反应常用于制备高分子材料。
2.开环聚合是通过单体分子的环状结构反应性上的开环产生线性链的聚合过程。
开环聚合反应包括环氧树脂聚合、环丁烷聚合等。
3.交联聚合是通过在聚合过程中引入交叉链接结构,在高分子材料中形成三维网络结构。
交联聚合反应主要包括热交联反应和辐射交联反应等。
二、缩聚反应是合成高分子化合物的另一种方法。
缩聚反应是指通过两个或多个单体分子间的反应生成高分子化合物。
缩聚反应通常是通过脱水或脱溴等反应,在单体分子之间形成共价键。
缩聚反应主要包括酯化反应、酰胺化反应、缩醛反应等。
缩聚反应可选择性强,可以合成不同结构、性质和用途的高分子化合物。
三、改变分子结构的方法也是合成高分子化合物的重要手段。
改变分子结构可以通过引入官能团或交联剂等方式实现。
引入官能团可以改变分子的相容性、热稳定性、力学性能等。
交联剂可以引入交联结构,增强高分子材料的耐热性、耐溶剂性和力学性能等。
四、模板聚合是一种特殊的方法,它可以通过模板分子的存在,控制高分子聚合的反应过程和产物的结构。
模板聚合可以合成具有特殊功能和结构的高分子材料,如分子印迹聚合物和电导聚合物。
综上所述,合成高分子化合物的基本方法包括聚合反应、缩聚反应、改变分子结构的方法和模板聚合等。
这些方法具有一定的选择性和可控性,可以合成不同结构和性质的高分子化合物,广泛应用于材料科学、医学和工业领域。
高分子化合物的合成高分子化合物是由许多小分子单元通过化学反应形成的大分子物质。
它们在材料科学、化学工程、生物学等领域具有广泛的应用。
本文将探讨高分子化合物的合成方法和相关实验技术。
一、迎合合成迎合合成是一种常用的制备高分子化合物的方法。
该方法通过在链末端引入反应基团,使链延长。
最常见的迎合合成方法是自由基聚合。
这种方法利用自由基引发剂切断某些共价键,产生自由基,然后自由基与单体发生反应,逐步延长聚合链。
这种方法可用于合成聚乙烯、聚丙烯等高分子化合物。
二、缩合聚合缩合聚合是另一种常见的高分子化合物合成方法。
它是通过两个或多个分子之间的反应形成中间缩合物,并且中间体继续反应形成聚合物。
其中一种常见的缩合聚合方法是酯交换反应。
该反应将酯基转移到另一个分子上,并释放出醇或酸。
该方法用于制备聚酯类高分子化合物,如聚酯纤维。
三、自由基聚合自由基聚合是合成高分子化合物的重要方法之一。
该方法通过自由基聚合反应来连接单体分子,形成聚合物链。
常见的自由基聚合方法包括自由基引发剂聚合、自由基引发剂开环聚合等。
这些方法广泛应用于合成聚合物材料,如聚乙烯、聚丙烯等。
四、阴离子聚合阴离子聚合是高分子化合物的合成方法之一。
该方法利用阴离子引发剂引发聚合反应,使单体逐渐聚合形成聚合物。
该方法适用于不饱和的单体,如乙烯、苯乙烯等。
通过阴离子聚合,可以制备出许多重要的高分子化合物,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
五、阳离子聚合阳离子聚合也是一种常见的高分子化合物合成方法。
该方法利用阳离子引发剂引发聚合反应,使单体逐渐聚合形成聚合物。
阳离子聚合方法适用于与阳离子引发剂相容的单体,如乙烯基单体。
这种方法可制备出许多重要的高分子化合物,如聚合丙烯酸甲酯。
六、环聚合环聚合是一种特殊的高分子化合物合成方法。
该方法通过闭环反应将单体组装成环形结构,形成环状聚合物。
环聚合的方法有很多种,如环氧树脂聚合、环丙烯聚合等。
这些方法适用于制备各种环形高分子化合物,广泛应用于塑料、涂料等领域。