選修五第五講有機合成及其應用合成高分子化合物

一、有機合成的關鍵之一——碳骨架的構建構建碳骨架，包括在原料分子及中間化合物分子的碳骨架上增長或減短碳鏈、成環(huán)或開環(huán)等3．常見的成環(huán)反應(1)2HOCH2CH2COOH或HOCH2CH2COOH(2)H2NCH2CH2COOH―→(3)HOCH2CH2OH2．官能團的轉化(以乙烯為起始物)三、合成高分子化合物1．高分子化合物的組成(1)單體：能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子

化合物．(2)鏈節(jié)：高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小

單元．(3)聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目．2．加聚反應和縮聚反應的比較加聚反應縮聚反應概念加聚反應是單體通過加成的方式生成高分子化合物的反應．縮聚反應是指單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物的聚合反應．反應物特征含不飽和鍵(如

等)含特征官能團(如—OH、

等)加聚反應縮聚反應產(chǎn)物特征聚合物與單體具有相同的組成聚合物和單體組成不同產(chǎn)物種類只有聚合物聚合物和小分子(如H2O等)反應種類單烯加聚、雙烯加聚酚醛縮聚類、酯類、肽類3．加聚反應、縮聚反應的類型(1)加聚反應類型①聚單烯烴類(塑料纖維)②聚二烯烴類(橡膠)③混聚：兩種或兩種以上單體加聚：④聚乙炔：nCH≡CH―→(2)縮聚反應類型①聚酯類：OH與COOH間的縮聚②聚酰胺類：—NH2與—COOH間的縮聚③酚醛樹脂類4．由高聚物推斷單體(1)加聚產(chǎn)物單體的判斷方法①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物，其合成單體必為一種，將兩個半鍵閉合即得對應單體．②凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在中央劃線斷開，然后兩鍵閉合即得對應單體．如③凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子，并存在碳碳雙鍵結構的高聚物，其規(guī)律是“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵即得對應單體．(2)縮聚產(chǎn)物單體的判斷方法①酯類高聚物中含有“”，它的單體有兩種，從中間斷開，恢復為，—O—恢復為—OH.如的單體為②酰胺類高聚物中含有“”，在亞氨基上加氫，羰基碳原子上加羥基，即得高聚物單體．如的單體是H2N—CH2—COOH和H2N—CH2CH2COOH.③酚醛樹脂是由苯酚和甲醛縮聚而成，若鏈節(jié)中有酚羥基的結構如，單體是和HCHO.四、合成高分子材料以合成高分子化合物為基本原料，加入適當助劑，通常指填料、增塑劑、顏料、發(fā)泡劑等，經(jīng)過一定加工過程制成的材料．(2)醫(yī)用高分子①常見類型：聚乳酸：，硅橡膠：以及聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等．②性能：生物相容性較好，安全無毒．③用途：制造醫(yī)用器械、人造器官等．[例1]

(2010·江蘇高考)阿立哌唑(A)是一種新的抗精神分裂癥藥物，可由化合物B、C、D在有機溶劑中通過以下兩條路線合成得到．(4)B的水解產(chǎn)物為，H與它互為同分異構體，屬于α-氨基酸(確定氨基與羧基的位置)，能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(有酚羥基)，且苯環(huán)上的一氯代物只有2種，則它的結構簡式為

或有機合成的路線設計及合成路線的優(yōu)化(1)合成路線要符合“綠色、環(huán)?！钡囊?，最大限度地利

用原料分子中的每一個原子，達到低排放甚至零排放．(2)基礎原料要廉價、易得、低毒性、低污染．(3)按照一定的順序和規(guī)律引入官能團．(4)合成的方法包括順式和逆式合成法，即：基礎原料中間體目標化合物[例2]近年來，由于石油價格不斷上漲，以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好．下圖是以煤為原料生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路線．請回答下列問題：(1)寫出下列反應的類型：反應①___________________，反應②__________________________________________.(2)寫出下列物質的結構簡式：PVC_____________________________________________，C

.(3)寫出A→D的化學反應方程式__________________.(4)與D互為同分異構體且可發(fā)生堿性水解的物質有_______________種(不包括環(huán)狀化合物)，寫出其中一種的結構簡式__________________________．1．下列物質不屬于高分子化合物的是(

)①甘油②油脂③纖維素④淀粉⑤有機玻璃⑥蛋白質⑦蔗糖⑧天然橡膠⑨2,4,6三硝基甲苯⑩滌綸A．①④⑦

B．①②⑦⑨C．③⑤⑥⑩ D．②③⑦⑧答案：B.2．聚丙烯酸酯類涂料是目前市場上流行的墻面涂料之一，其結構簡式為：，它具有彈性好、不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點．下列對聚丙烯酸酯的敘述正確的是(

)①是縮聚產(chǎn)物②是加聚產(chǎn)物③屬于混合物④屬于純凈物⑤可以發(fā)生水解反應A．①③⑤ B．②③⑤C．①④⑤ D．②④解析：根據(jù)該物質的結構簡式可以確定其單體為CH2===CH—COOR，可知合成該物質發(fā)生的是加聚反應；由于高分子中n不固定，故其屬于混合物；聚丙烯酸酯含有酯基，則可以發(fā)生水解反應．答案：B3．食品保鮮膜按材質分為聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等種類．PE保鮮膜可直接接觸食品，PVC保鮮膜不可直接接觸食品，它對人體有潛在危害．下列有關敘述不正確的是 (

)A．PE、PVC都屬于線型高分子化合物B．PE、PVC的單體都是不飽和烴，能使溴水褪色C．焚燒PVC保鮮膜會放出有毒氣體如HClD．廢棄的PE和PVC均應回收利用以減少白色污染解析：聚乙烯、聚氯乙烯都屬于線型高分子化合物，A對；PVC的單體是CH2＝CHCl，不屬于烴，B錯；PVC中含有氯元素，在燃燒過程中會產(chǎn)生HCl，對人體有害，C對；廢棄塑料可造成白色污染，回收利用減少對環(huán)境的污染，D對．答案：B4．下列物質中，既能發(fā)生加成反應，又能發(fā)生加聚反應，還能發(fā)生縮聚反應的是 (

)解析：能發(fā)生加成反應應含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或—CHO等，能發(fā)生加聚反應應含有碳碳雙鍵、碳碳叁鍵等，能發(fā)生縮聚反應應含有氨基或羥基和羧基等．答案：D解析：A中CH3CH2OH脫水有副產(chǎn)物，B中取代有多種鹵代物生成，C中與B相似，取代過程有多種取代物生成．答案：D6．《茉莉花》是一首膾炙人口的江蘇民歌．茉莉花香氣的成分有多種，乙酸苯甲酯()是其中的一種，它可以從茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇為原料進行人工合成．一種合成路線如下：(1)C的結構簡式為_______________________________．(2)寫出反應①的化學方程式：_