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第二章反应型高分子材料上课版

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高分子化学第二章p复习课程

高分子化学第二章p复习课程

polyester
聚酯
脲醛树脂 urea-formaldehyde
polycarbonate 聚碳酸酯 醇酸树脂 alkyd resin
电玉
多数是杂链聚合物
己二胺
己二酸
乙二醇 对苯二甲酸
尼龙(nylon-66) 涤纶(dacron)
双酚A
光气
聚碳酸酯(polycarbonate)
2)带芳环耐高温聚合物
缩聚反应特点
带不同官能团的两分子都能相互反应, 无特定的 活性种, 各步反应速率常数基本相同, 无基元反应。
许多分子可同时反应, 缩聚早期单体消失很快, 生成低聚物, 转化率C很高, 后期反应在低聚物间 进行, 分子量分布也较宽。
[转化率]转变成聚合物的单体部分占起始单体量的百分率
在缩聚过程中，Xn稳步上升。延长t主要 目的在于提高产物M，而不是提高C。
3. 线形缩聚动力学 以二元酸和二元醇的聚酯化反应为例，应用 等活性概念，来处理线形缩聚动力学。
1)不可逆条件下的缩聚动力学
酯化或聚酯化是酸催化反应。
其机理为： 羧基先质子化
质子化种
减压、脱出副产物
慢
聚酯化每一步都是可逆平衡反应
由于k1 k2 k5>k3，考虑不可逆，k4不存在, 则
聚酰亚胺 polyimide 梯形聚合物
有机硅树脂(硅醇的缩聚物)
3)天然生物高分子—通过缩聚反应合成
氨基酸 酶催化 蛋白质 缩聚
单糖
糊精、淀粉、纤维素
缩聚
核酸(DNA、RNA)的合成
4)无机缩聚物
硅酸盐玻璃，聚磷酸盐
2. 非缩聚型的逐步聚合反应
polyurethane
芳核取代
polysulfone

第二章反应型高分子材料上课版

第二章反应型高分子材料上课版

P Fe + HA
P Fe
+ A- + H+ + e-
5. 多核杂芳烃类试剂
H N R2N S NR2
H N R2N S NR2+ + H+ + e-
16
（一）氧化还原型高分子试剂
1. 氧化还原型高分子试剂的制备方法
从合成具有氧化还原活性的单体出发，首先制备含有氧 化还原活性中心结构，同时具有可聚合基团的活性单体； 再利用聚合反应将单体制备成高分子反应试剂。
3
酮和烯烃溴化
P
+N X2
X=Br，Cl
卤代烷基苯和烯烃加氢
H2 + P C N （Me3）X3 X=B。
羧基化合物的 a- 溴代和不饱和烃加氢
35
1、主要的卤代试剂
2、应用
Ph P C N Br
O PCl3
P
O
Cl NN
P
N
烯丙基溴化
羧基转化成酰卤，苯乙酮 转化为 a -卤代苯乙烯
用于芳香组化合物的卤化反应
和高分子硒试剂。
（1）高分子过氧化酸试剂
H2 CH C
n
H2 CH C
n
H2 CH C
n
合
CH3COCl
高锰酸钾
成
聚苯乙烯
O H2 CH C
n
COOH
70% H2O2
CH3SO3H
COOOH
21
（1）高分子过氧化酸试剂
H2
应
CH C n
用
+
40度，4h
COOOH
H2 C + CH
COOOH
40度，4h H2O

高分子化学高分子化学反应PPT学习教案

高分子化学高分子化学反应PPT学习教案
第11页/共60页
9.2. 高分子的相似转变 9.2.1 新功能基的引入与功能基转换
在聚合物分子链上引入新功能基或进行 功能基 转换， 对聚合 物进行 化学改 性、功 能化以 及获取 新型复 杂结构 的高分 子。 （1）聚乙烯的氯化
根据其 氯化程 度以及 氯原子 在分子 链上的 分布， 可使结 晶性的 聚乙烯 转化为 半塑性 的、弹 性的或 刚性的 塑料。
（3）聚合物的物理性能随化学反应的 进行而 发生改 变 聚合物的化学反应可能导致聚合物的物 理性能 发生改 变，如 溶解性 、构象 、静电 作用等 发生改 变。
（4）高分子化学反应中副反应的危害 性更大 。
第4页/共60页
9.1.3 高分子化学反应的影响因素 聚合物本身的影响因素概括起来主 要有两 大类， 一类是 与聚合 物的物 理性质 相关的 物理因 素，一 类是与 聚合物 的分子 结构相 关的结 构因素 。
第7页/共60页
b. 静电效应：邻近基团的静电效应可降 低或提 高功能 基的反 应活性 。
如聚丙烯酰胺的酸催化水解反应速率随 反应的 进行而 增大， 其原因 是水解 生成的 羧基与 邻近的 未水解 的酰胺 基可形 成酸酐 环状过 渡态， 从而促 进了酰 胺基中- NH2的 离去加 速水解 。
第8页/共60页
（4） 聚乙烯醇的合成及其缩醛化 聚乙烯醇(PVA) 纤维经缩甲醛化处理后，可得到具有 良好的 耐水性 和机械 性能的 维尼纶 ， PVA的缩甲醛还可应用于涂料、粘合剂 。PVA的缩丁 醛产物 在涂料 、粘合 剂、安 全玻璃 等方面 具有重 要的应 用。
第16页/共60页
9.2.2 环化反应 与线形高分子相比，环状高分子具有许 多独特 的溶液 、熔体 以及固 态性能 等。环 状高分 子通常 由线形 高分子 前体通 过适当 的成环 反应来 得到， 常用的 成环反 应有三 类。

反应功能高分子PPT课件

反应功能高分子PPT课件
• 二．反应型功能高分子材料的应用特点及研究目标
• 出发点：改进化学反应工艺过程
•
提高生产效率和经济效益
•
发展高选择性合成方法
•
消除或减少对环境的污染
•
探索新的合成路线
• 如洛克菲勒大学merrifield教授（1984年诺贝尔奖）在1963年 提出的氨基酸的固相合成简化了肽的合成过程，并使多肽可 以按预先的设计自动地进行合成反应，在些基础上诞生了聚 合物底物、聚合物试剂、聚合物催化剂等。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
• 1．氧化还原型高分子反应试剂的制备
• 两种方法：
• 高分子催化剂： • 高分子酸碱催化剂 • 聚合物氢化和脱羰基催化剂 • 聚合物相转移催化剂 • 聚合物过渡金属络合物催化剂 • 固定化酶
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
• 第二节 高分子化学反应试剂 • 一．高分子化学反应概述 • 高分子试剂参与的化学反应路线
注意：
• （1）为保证试剂的良好稳定性，苯环上的氢原子应由其它原子
或基团取代，当苯环上有未被取代的氢原子，试剂处于醌型氧
化态时，易受自由基的攻击，引起交联反应，从而降低高分子
试剂氧化还原的可逆性；
• （2）生成的聚合物中，氧化还原中心之间若能被有效地分隔，
减少相互间的作用可以降低其氧化还原半波电位的范围，从而

反应型功能高分子材料课件

反应型功能高分子材料课件
反应型功能高分子材 料课件
目 录
• 反应型功能高分子材料概述 • 反应型功能高分子材料的反应原理 • 反应型功能高分子材料的应用 • 反应型功能高分子材料的未来发展 • 结论
01
反应型功能高分子材料 概述
定义与分类
总结词
反应型功能高分子材料是指具有反应活性或反应能力的功能高分子材料，可以根据外界 刺激或特定条件发生化学或物理变化。
在新能源领域的应用
太阳能电池
反应型功能高分子材料可以作为太阳 能电池的敏化剂和传输介质，提高太 阳能的转换效率和稳定性。
燃料电池
反应型功能高分子材料可以作为燃料 电池的电解质和催化剂载体，提高燃 料电池的能量密度和工作稳定性。
04
反应型功能高分子材料 的未来发展
新材料的设计与开发
高性能化
通过改进聚合方法、引入新型功能基团等方式，提高反应型功能高分子材料的性能，如热 稳定性、机械强度、化学稳定性等。
纳米技术
将反应型功能高分子材料与纳米技术相结合，制备具有纳米尺度效 应的高分子材料，拓展其在能源、环境等领域的应用。
智能制造
将反应型功能高分子材料应用于智能制造领域，如3D打印、精密制造 等，提高制造过程的效率和精度。
产业发展的趋势与展望
市场需求持续增长
01
随着科技和产业的发展，反应型功能高分子材料在各个领域的
促进产业升级
反应型功能高分子材料的研发和应用，有助于推动相关产业的升 级和转型，提高国家竞争力。
提高生活质量
反应型功能高分子材料能够提高产品的性能和功能，为人们的生 活带来便利，提升生活质量。
面临的挑战与问题
01
02
03
技术门槛高
反应型功能高分子材料的 制备和应用需要较高的技 术和资金投入，限制了其 广泛应用。

2.反应型高分子材料

2.反应型高分子材料

功能高分子材料Functional Polymers材料科学与工程学院高分子材料系主要内容第一章功能高分子材料总论第二章反应型高分子材料第三章导电高分子材料第四章电活性高分子材料第五章高分子液晶材料第六章高分子功能膜材料第七章光敏高分子材料第八章吸附性高分子材料第九章医用高分子材料第十章高分子纳米复合材料第十一章其他功能高分子材料简介参考书目《高分子新材料丛书——反应性与功能性高分子材料》张政朴等编著，化学工业出版社，2005第二章反应型高分子材料一、反应型高分子材料概述二、高分子化学反应试剂三、在高分子载体上的固相合成四、高分子催化剂五、酶的固化及其应用一．反应型高分子材料概述反应功能高分子含有化学反应活性功能基，是将小分子反应活性物质通过化学或物理作用结合于高分子骨架，主要用于化学反应。

包括两大类：◆高分子试剂：直接参与反应，并在反应中消耗自身◆高分子催化剂：参与反应，并促进反应进行，但自身在反应前后不发生变化基本概念◆均相化学反应：化学反应体系只存在于一个相态中；其中催化剂与反应体系成一相的反应称均相催化反应◆多相化学反应：化学反应体系至少存在两个相态；其中催化剂独立成相称为多相催化反应高分子试剂和催化剂的特点1.简化操作过程（过滤分离；连续生产）2.有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生3. 提高试剂的稳定性和安全性，减小毒性和异味（挥发性减小）4.可以进行固相合成，有利于实现定向连续合成及化学反应的机械化、自动化（载体为固体）5.提高试剂的选择性（模板聚合）6.可利用高分子效应来设计和控制反应（如“无限稀释”和邻位效应，减少副反应，控制反应速度，提高收率等）克服小分子试剂和催化剂的缺点额外的优势缺点: 试剂生产成本提高，反应速度降低高分子试剂反应的一般过程二．高分子化学反应试剂分离、回收高分子试剂其它原料+反应粗产物、副产物、过量试剂分离纯产物副产物高分子试剂高分子试剂高分子试剂的类型高分子氧化还原试剂高分子氧化试剂高分子还原试剂高分子卤代试剂高分子烷基化试剂高分子酰基化试剂固相合成试剂1. 高分子氧化还原试剂◆含义：在高分子骨架上含多个可逆氧化还原中心，兼具氧化和还原功能。

高分子化学第2章 2.1-2.4.4

高分子化学第2章 2.1-2.4.4

I
均裂
R• 链自由基不断 与单体加成使 链增长。
… …
自由基为活性种——自由基连锁聚合。
烯类单体的加聚反应绝大多数属于自由基聚合。
6
CH2=CH
Y
7
2.2 连锁聚合的单体
1. 不同单体对连锁聚合机理有选择性：
单体结构：
（1） 无取代基： CH2 =CH2 [乙烯单体] （2） 带有单个取代基：CH2 =CH--Y （3）1-1-双基取代的烯烃单体：CH2=C--XY （4） 1，2-双取代的烯烃单体：X--CH=CH--Y （5） 三取代和四取代乙烯: 一般不能聚合 （6） 共轭体系
39
结论：
任何自由基聚合都有链引发、链增长、 链终止三步基元反应。 链引发速率最小， 是反应的控制步骤。
链引发
15
——控制步骤
链增长
链终止
40
（4）链转移 在自由基聚合过程中，链自由基有可能 从单体、溶剂、引发剂等低分子或高分子上 夺取一原子而终止，并使这些原子的分解成 为自由基，继续新链的增长，使聚合反应继 续进行，这种反应称做链转移反应。 M
特征： 放热反应，活化能低20~34 KJ/mol ，反 应速度很快。 [比第一步链引发活化能（105~150KJ/mol）低约5倍]。
29
（2）链增长
单体自由基形成后，仍具有活性，继续 打开第二个单体的键与之加成，形成新的 自由基。新的自由基活性并不衰减，继续与 其他单体加成，形成更多的链自由基，这个 过程为链增长反应（加成反应）。
均裂 ： R* *R
异裂 ： A ：B
2 R*
产生自由基
A + + ：B- 产生阴、阳离子
（2） 自由基、阳离子、阴离子都可能成为 活性中心，引发相应的自由基、阳离子、阴 离子连锁聚合； 自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合 都是连锁机理。

高分子化学第二章2

高分子化学第二章2

14
高分子化学
2.3 体型缩聚 说明：
预聚物制备阶段和交联固化阶段， 1. 预聚物制备阶段和交联固化阶段，凝胶点的预测和控制都很 重要。凝胶点是体型缩聚中的重要指标。预聚阶段， 重要。凝胶点是体型缩聚中的重要指标。预聚阶段，反应程 度如果超过凝胶点，将使预聚物固化在聚合釜内而报废。 度如果超过凝胶点，将使预聚物固化在聚合釜内而报废。预 聚物应用阶段，则须掌握适当的固化时间， 聚物应用阶段，则须掌握适当的固化时间，即到达凝胶点的 时间。例如对热固性泡沫材料，要求其固化快， 时间。例如对热固性泡沫材料，要求其固化快，否则泡沫就 要破灭。又如用热固性树脂制造层压板时，固化过快， 要破灭。又如用热固性树脂制造层压板时，固化过快，将使 材料强度降低。 材料强度降低。 2. 实验测定时通常以聚合混合物中的气泡不能上升时的反应程 度为凝胶点。凝胶点也可以从理论上进行预测。 度为凝胶点。凝胶点也可以从理论上进行预测。
和前一种情况相同， 和前一种情况相同，只是 r 和 q 表达式不同
aRb 加少量单官能团物质 b(分子数为 c）反应 加少量单官能团物质C 分子数为 分子数为N
摩尔系数和分子过量分率如下: 摩尔系数和分子过量分率如下
r = Na Na＋Nc
q=
Nc Na
7
高分子化学
2.2 线型缩聚反应
体系中的大分子数 Na－NaP＋Nc 体系中的结构单元数（即单体数） 体系中的结构单元数（即单体数） Na＋Nc
) 2( Na－NaP＋2 Nc = Na＋Nc－NaP 2 体系中的结构单元数 即单体数） 结构单元数（ 体系中的结构单元数（即单体数） Na＋Nc
6
高分子化学
2 .2 线型缩聚反应
Na＋Nc 2( Na＋Nc ) Xn = = Na＋Nc－NaP 2( Na＋Nc－NaP )

2018年学习高分子化学反应课件PPT

2018年学习高分子化学反应课件PPT

型高聚物。合成纤维的品种很多，如尼龙、涤纶和人造羊毛 (聚丙烯腈)等。 ②合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水，用它做的衣服，不易折 皱，结实耐穿。合成纤维吸湿性和透气性差。
(5)涂料的主要成分是什么？它的主要用途是什么？
答案
①涂料的的主要成分是成膜物质(属于树脂)。
②涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质，
归纳 总结 高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之
间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解， 羧基易发生酯化、取代等反应。
活学活 用
的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯， 其结构简式为 。试回答下列问题：
题目解析 (1)从天然橡胶成分的结
1．橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树 构简式可知天然橡胶为
负面影响，如白色污染等。解决这个问题的主要途径就是
高分子化合物的降解问题。高分子化合物的降解也属于高 分子化学反应，在降解过程中，高分子化合物的链节数变 (1)加热降解，回收利用。如，有机玻璃在270 ℃的氮气中 小。主要有以下两种途径： 热降解，可回收到95%的甲基丙烯酸甲酯。
(2)积极研究在自然状态下可降解的高分子材料。如，目 前人们已经合成出可生物降解塑料、化学降解塑料、光 降解塑料等。 4．催化裂化 塑料催化裂化可得到柴油、煤油、汽油及可燃性 气体等。
第 3节
合成高分子化合物
合பைடு நூலகம்高分子材料
第2课时 高分子化学反应
目标定位
高分子化学 反应 合成 高分子材料
知识回顾
学习探究
探究点一 探究点二
高分子化学反应 合成高分子材料
自我检测
1.知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法，并能 够实现高分子化合物 的改性。

人教版高中化学《高分子材料》公开课课件1

人教版高中化学《高分子材料》公开课课件1

2.常见“六纶”的结构简式、单体和性能
名称 结构简式
单体
性能
用途
涤纶
衣料、室内装 抗皱性好、强度
修材料、电绝 高、耐酸腐蚀、
缘材料、绳 耐磨、吸湿性差
索、渔网等
锦纶
耐磨、强度高、 衣料、绳索、
耐光、耐碱、有 渔网等
弹性
腈纶 丙纶
弹性高、保温性 衣料、毛毯、 CH2===CH—C 能好、耐光、耐 幕布、工业用
(2)合成纤维的性能和应用
举例 “六大纶”：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶
合 成
性能 具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点
纤 维
满足人们的穿着需求
工业用隔音、隔热、绝缘材料
应用
工农业生产与 渔业用的渔网、缆绳 高科技领域
医疗用的缝合线、止血棉
航空航天用的降落伞、航天服等
①优点： 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖
3．橡胶是一种重要的战略物资，一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁 D
苯橡胶是合成橡胶的一种，其结构简式为 下列说法正确的是( )
C．装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞 D．丁苯橡胶会老化
解析：丁苯橡胶是通过1,3丁二
烯(CH2===CH—CH===CH2)和苯
乙烯(
)发生加聚反应得
到的；由于链节中含有碳碳双键，
【详解】A．电子在原子核外的概率密度分布看起来像一团云雾，形象化地称作电子云，不是一团带负电荷的云雾，故A错误；
外观和光泽,耐磨性和强度高
大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、 丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子 应用
国防军工特殊织物,以及工业用纤维制品等 线
③高强度芳纶纤维合成 单体为

高分子材料基础第一二章

高分子材料基础第一二章

2.挤出过程
（P222-232）
注塑成型过程及注塑模具计算机辅助设计中的流变学问题 高分子熔体流动不稳定性及滑壁现象
1．注塑成型过程的流变分析（P255-262）
1.挤出成型过程中的熔体破裂行为
（P286-292）
4
高分子材料基础 第一、二章
第一章
1.1 1.2
材料科学概论
材料与材料科学 材料结构简述
例： 聚甲醛 ━ O ━ CH2 ━
尼龙6
━ NH ━(CH2)5 ━ CO ━
元素有机聚合物：是指大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝、
氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机团如甲基、乙基、芳基等组 成。 CH3 │ 例：硅橡胶 ━ O ━ Si ━ │ CH3 22 高分子材料基础 第一、二章
缩写
聚合物
聚丙烯
缩写
ABS
PVC
PP
聚酰胺
PA
聚乙烯
PE
聚苯乙烯
PS
21
高分子材料基础 第一、二章
2.1.3
分类
2.1.3.1 按大分子链结构分类
碳链聚合物：是指大分子链完全由碳原子组成。
例：聚乙烯 ━CH2━CH2━ 聚丙烯 ━CH2━CH━ │ CH3
杂链聚合物：是指大分子链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂质。
金属材料 黑色金属——主要以铁—碳为基的合金，包括碳钢、合金钢、不锈钢、 铸铁。钢的性能主要由渗碳体的数量、尺寸、形状
及分布决定的。
有色金属——除铁之外的纯金属或以其为基的合金。
如铝合 金、铜合金、镁合金、钛合金等
无机材料——是由无机化合物构成的材料，其中包括如锗、硅、碳之类的单质所构成的料。 有机材料（高分子材料）——是由脂肪族和芳香族的C—C 共价键为基本结构的高分子构成的，也

第二章 反应型功能高分子材料(part1 简)

第二章 反应型功能高分子材料(part1 简)
3
第二节 高分子化学反应试剂
2016/3/22
根据化学活性，高分子化学反应试剂
高高高分分分子子子氧卤酰化代基还试化原剂试试剂剂 高固分相子合烷成基试化剂试剂
一、高分子化学反应试剂概述
起始原料＋高分子试剂 化学反应 主副过产产量物物试剂 分离
纯产品 高分子试剂的回收与再生
与常规试剂参与的化学反应相比，高分子反应试剂最重要 的特征有两点：一是可以简化分离过程(一般经简单过滤即 可)；二是高分子试剂可以回收，经再生重新使用。
CHO
高分子锡试剂
CHO
CHO +
CH2OH 86%
CH2OH
CH2OH 14%
2016/3/22
(三)高分子还原反应试剂 高分子锡还原试剂的制备
* CH2-CH n + C4H9Li
* CH2-CH n
MgBr2
* CH2-CH n
nBuSnCl3
Li
* CH2-CH
n
LiAlH4
* CH2-CH n
(4)聚合型二茂铁试剂的合成路线
(5)聚合型多核杂芳环类化学反应试剂——聚吩噻嗪 的合成
对氯甲基苯乙烯 二胺基吩噻嗪
2016/3/22
2．高分子氧化还原型化学反应试剂的应用 高分子醌试剂在合成反应中的应用
以使高不分同子的醌有试机剂化作合用物机脱理氢：，高生分成子不醌饱试和剂键在。不同条件下可
可以使二苯肼氧化脱氢生成偶氮苯
2016/3/22
如今，随着人们对多相反应和高分子反应机理认识的深入， 目前高分子试剂和高分子催化剂的研制，已经不满足于仅仅追 求上述目的。在化学反应中高分子骨架和邻近基团的参与，使 有些高分子反应试剂和催化剂表现出许多在高分子化之前没有 的反应性能或催化活性；表现出所谓的无限稀释效应、立体选 择效应，邻位协同效应等由于高分子骨架的参与而产生的特殊 性能。在化学合成反应研究中开辟一个全新领域，使高分子试 剂和高分子催化剂在功能上已经大大超过小分子试剂。
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卤化反应是有机合成和石油化工中常见反应之一，包括卤
元素的取代反应和加成反应，用于该类反应的化学试剂称 为卤代试剂。 常用的卤化试剂挥发性和腐蚀性较强，容易恶化工作环境 并腐蚀设备。高分子化后的卤代试剂除了克服上述缺点之
外，还可以简化反应过程和分离步骤。
常见高分子卤代试剂：二卤化磷型、N-卤代酰亚胺型、三 价碘型三种类型。
8 仅用简单的过滤就可以达到分离的目的，并且高分子试剂回收再生
三、发展高分子化学试剂和高分子催化剂的目 的
（1）简化分离过程 （2）有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生 （3）可以提高试剂的稳定性和安全性
（4）所谓固相合成工艺可以提高反应的机械化和
自动化程度 （5）提高化学反应的选择性 （6）可以提供在均相反应条件下难以达到的反环境
9
四、反应型高分子材料的分类
高 分 根据所具有 子 的化学活性 化 可分为： 学 试 剂
（1）高分子氧化还原剂 （2）高分子磷试剂 （3）高分子卤代试剂 （4）高分子烷基化试剂 （5）高分子酰基化试剂 （6）固相合成试剂
10
高 分 子 催 化 剂
（1）酸碱催化用的离子交换树脂 （2）聚合物氢化和脱羰基催化剂 （3）聚合物相转移催化剂 （4）聚合物过渡金属络合物催化剂
14
（一）氧化还原型高分子试剂
主要有以下几种类型：
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 醌类试剂
P HO OH P O
+ + 2H + 2e O
2. 硫醇类试剂
P-RSH P-RS-SR-P + 2H+ + 2e-
3. 吡啶类试剂
P N R + HA P + + N R A- + 2H + 2e
15
（一）氧化还原型高分子试剂
4. 二茂铁类试剂
NH－NH 高分子醌试剂 催化剂 N=N
偶氮苯是一种染料，其占合成染料二分之一左右。有黄 色、橙色和褐色。
18
2、高分子氧化还原型化学反应试剂的应用 含吡啶环的高分子氧化还原试剂的应用
具有烟酰胺结构 的高分子氧化还原
+ N RA 乙醇脱氢酶辅酶 (NDA)的活性 结构中心 CONH 2 还原反应 氧化反应 N R CONH 3
1. 高分子还原试剂的合成方法
高分子锡类还原试剂
CH 2 革氏化反应 Li MgBr CH 2 LiAlH 4 n- Bu
25
CH 2 nBuSnCl3 n- Bu
CH 2
SnCl 2
SnH 2
1. 高分子还原试剂的合成方法
磺酰肼类还原试剂
CH 2 磺酰化反应 SO2Cl CH 2 H2NNH2.H2O SO2NHNH 2 CH 2
COCl2 PPh2 Cl PPh2 Cl
Br2
n
Br
TiAc3
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N-卤代酰亚胺
N-卤代酰亚胺是一种优良的卤代试剂，特别是在溴代和碘代 反应中应用较多，其中溴代试剂简称NBS。
+
O N H O
共聚反应 O N H
CH2 CH O
n
Br2 NaOH O N H
CH2 CH O
n
+
O O O
共聚反应 O O
试剂主要应用 羧基化合物还原成醇 还原酮 还原羧基化合物 还原羧基化合物，选择性还原二醛 氧化各种芳香和饱和多元醇 氧化卤代烃和甲苯硫酸酯成 羧基化合物 氧化醇和硫醚
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+ N HIO 4 P H2 OP C N+ Me2 O O Cl Cl C R C N （ CH 2）6 N n
三、高分子卤代试剂
2、应用
酮和烯烃溴化
R=H，Me； X=Br 3
X=Br，Cl
P
卤代烷基苯和烯烃加氢
羧基化合物的 a- 溴代和不饱和烃加氢
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P
H2 + C N （ Me3） X3 X=B。
1、主要的卤代试剂
P Ph C N Br
O PCl 3 P O
2、应用
烯丙基溴化
羧基转化成酰卤，苯乙酮 转化为 a -卤代苯乙烯
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载体的分类：
天然高分子材料（纤维素，棉花） 载体 合成高分子材料（聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯） 载体形状：微球、针、冠、微管及碟形。
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2、连接结构
连接基的作用： （1）把反应底物与载体连接起来；
（2）反应结束后,通过某种方式使产物从载体上切割下来。
高分子还原试剂的功能团除共价键与高分子骨架连接外， 还可以通过离子键，配位键与高分子连接。 除以上的试剂外， 已开发并应用的高分子试剂还有好多种。
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部分高分子氧化还原试剂及应用
高分子试剂结构
H2 P C N+-Me3BH 4 H2 P C S （ Me） BH 3 n P P N BH 3 Sn （ n-Bu） H2
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2. 高分子还原试剂的特点和应用
高分子锡还原试剂可以将苯甲醛 , 苯甲酮和叔丁基甲酮等 还原成响相应的醇类化合物。 如: 苯二甲醛的选择性还原:
CHO + CHO n-Bu SnH2 CH2OH 14% CH2 CH2OH + CH2OH 86% CHO
该还原基还能还原脂肪族, 芳香族的卤代烃类化合物。
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二、多相化学反应的特点
催化剂独立成相的多相化学反应称为多相催化反
应
产物分离纯化容易
催化剂回收过程简单 反应在两相界面进行，反应速度受物料扩散控制， 反应速度较慢
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一般有机合成步骤
过滤 萃取 离心 升华 蒸馏 重结晶 均相化学反应
柱层析
膜分离 色谱分离
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使用高分子试剂的有机合成
P Fe + HA P Fe +
+ A- + H + e
5. 多核杂芳烃类试剂
H N R2 N S NR2 R2 N H N S
+ NR2+ + H + e
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（一）氧化还原型高分子试剂 1. 氧化还原型高分子试剂的制备方法
从合成具有氧化还原活性的单体出发，首先制备含有氧 化还原活性中心结构，同时具有可聚合基团的活性单体；
试剂回收
（1）反应底物通过连接基负载到载体上； （2）载体上反应底物与试剂进行反应生成目标产物；
（3）把产物从载体上切割下来。
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一、固相合成法概述（续）
目前固相合成已经广泛应用于多肽、寡核苷酸、寡糖等生物 活性大分子的合成研究。
有机固相合成：指在合成过程中采用在反应体系中不溶的高
分子材料作为载体进行的合成反应。 固相合成用的高分子试剂必须具备两种结构：载体和连 接结构。
H2 CH C n + COOOH 40度，4h O + COOH CH C H2 n
H2 C + CH COOOH
40度，4h H2O
OH OH + CH
H2 C COOH
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（2）高分子硒试剂
CH CH 2
合 成
Cl
Mg，THF Se ，酸 SeH CH 2 Cl
聚合反应 SeH CH 2 氧化
OH
主要应用于多肽的合成
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多肽
C，H，O，N，S
39
Protein
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2.3在高分子载体上的固相合成 一、固相合成法概述
1963年， Merrifield 用固相合成法合成多肽，克服液相法 非常烦杂的氨基酸保护和去保护过程。
P X +A 固化 P XA + B 固相反应 P 脱除反应 XAB P X + AB
试剂主要集中在研
究生物体内的氧化 还原过程。
生命过程中起着很大作用
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2、高分子氧化还原型化学反应试剂的应用
二茂铁类聚合物的应用
Fe 氧化 还原 抗坏血酸还原 Fe + Fe2+—— Fe3+
颜色发生变化 可以应用到生物体内的抗坏血酸代射情况的研究等。除此之 外, 二茂铁类络合物是血红蛋白的主要活性中心. 则此类试剂 在生命科学领域的研究方面起着很大的作用。
特点 在反应体系中不溶解，易除去 立体选择性好
稳定性好
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2、高分子化学反应催化剂：指通过聚合、接枝等方法将小 分子催化剂高分子化，使其催化活性的化学结构和高分子 骨架相结合，得到的具有催化活性的高分子材料。 催化剂是一类特殊物质，它虽然参与化学反应，但是其自 身在反应前后并没有发生变化（虽然在反应过程中有变化
（一）氧化还原高分子试剂 （二）高分子氧化试剂
（三）高分子还原试剂
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（一）氧化还原型高分子试剂
高分子氧化还原试剂是一类既有氧化作用，又有还原功能， 自身具有可逆氧化还原特性的一类高分子试剂。
特点:能够在不同情况下表现出不同反应活性。经过氧化或 还原反应后，试剂易于根据其氧化还原反应的可逆性将试
剂再生使用。
CH2 CH O
n
NH4OH
Br
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三价碘高分子卤代试剂
CH CH2
n
CH CH2
n
CH CH2
I2, HIO3 H2SO3, C6H5NO2 I
n
Cl2, CHCl3
ICl2
CH CH2
n
XeF2, HF, CH2Cl2
IF2
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（2）高分子卤代试剂的应用
1、主要的卤代试剂
P + N RX
+ N X2
第二章反应型高分子材料
1
研究内容
2.1反应型高分子材料概述
2.2高分子化学反应试剂
2.3在高分子载体上的固相合成