第三單元合成有機化合物1．有機高分子化合物

高分子化合物是相對小分子而言的，簡稱

。大部分高分子化合物是由小分子通過聚合反應制得的，所以常被稱為聚合物或高聚物。 鏈節：

。 聚合度：

。 單體：

。高分子高分子化合物中重復的結構單元鏈節的重復次數，符號為n能夠合成高分子化合物的小分子物質2．加聚反應和縮聚反應 (1)加聚反應 A．定義：由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應。

B．產物特征：高聚物與單體具有相同的組成，生成物一般為線型結構。C．反應類型a．聚乙烯類(塑料纖維)b．聚二烯類(橡膠)

R可為—H、—Cl、—CH3等。c．混聚：兩種或兩種以上單體加聚：nCH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN→

d．聚乙炔類：nCH≡CH→

(2)縮聚反應A．定義：單體間相互作用生成高分子，同時還生成小分子(如水、氨、鹵代氫等)的聚合反應。B．產物特征：高聚物和小分子，高聚物與單體有不同組成。C．反應類型a．聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2—OH＋nHOOC—COOH→nHOCH2CH2COOH→b．聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚c．酚醛樹脂類 合成高分子材料中，

、

和

應用最廣泛，被稱為“三大合成材料”。1．塑料

塑料的主要成分是

，含有少量使其具有特定性能的加工助劑，如增塑劑、防老化劑，其分類如下：

塑料合成纖維合成橡膠合成樹脂2．合成纖維(1)合成纖維：利用

為原料制成單體，再經聚合反應而制成的纖維。其原料本身不是纖維。(2)人造纖維：利用

為原料如蘆葦、甘蔗渣、短棉、木材等經化學加工和紡織而制成的纖維。它是利用原料本身所含的纖維素而制得的纖維。石油、天然氣、煤和農副產品天然纖維(3)合合成成纖纖維維中中，，維維綸綸具具有有較較好好的的吸吸濕濕性性，，被被稱稱為為“”；滌滌綸綸目目前前產產量量占占第第一一位位，，它它是是用用對對苯苯二二甲甲酸酸與與乙乙二二醇醇在在催催化化劑劑作作用用下下產產生生的的，，反反應應的的化化學學方方程程式式為為：：尼龍龍3.合合成成橡橡膠膠(1)橡膠的分類類(2)合合成橡膠膠a．原料料：以石石油、天天然氣為為原料，，以和等為單體體，聚合合而成。。b．性能能：具有有高彈性性、絕緣緣性、氣氣密性、、耐油、、耐高溫溫或耐低低溫等性性能。二烯烴烯烴(3)幾幾種常見見的合成成橡膠名稱單體結構簡式順丁橡膠CH2===CH—CH===CH2丁苯橡膠(SBR)氯丁橡膠(CBR)4.功功能高高分子的的含義在天然或合合成高分分子的上引入某某種功能能原子團團，使其其顯示出出在光、、電、磁磁、聲、、熱、化化學、生生物、醫醫學等方方面的特特殊功能能的高分分子。主鏈或支支鏈5.復復合材材料(1)含義指兩種或或兩種以以上材料料組合成成的一種種新型材材料。其其中一種種材料作作為，其他材材料作為為。(2)復復合材料料的性能能具有、、耐高溫溫、耐腐腐蝕等優優異性能能，在綜綜合性能能上超過過了單一一材料。。基體增強體強度高質量輕【例1】】(2008·海南南化學，，17)A、B、C、、D、E均為有有機化合合物，它它們之間間的關系系如下圖圖所示(提示：在酸性高高錳酸鉀鉀溶液中中反應生生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′為烷基)。回答下列列問題：：(1)直直鏈化合合物A的的相對分分子質量量小于90，A分子中中碳、氫氫元素的的總質量量分數為為0.814，，其余為為氧元素素，則A的分子子式為________；(2)已已知B與與NaHCO3溶液完全全反應，，其物質質的量之之比為1∶2，則在在濃硫酸酸的催化化下，B與足量量的C2H5OH發生生反應的的化學方方程式是是_____________，反應類型型為____________________；(3)A可以與與金屬鈉鈉作用放放出氫氣氣，能使使溴的四四氯化碳碳溶液退退色，則則A的結結構簡式式是________________________________________________________________________；(4)D的同分分異構體體中，能能與NaHCO3溶液反應應放出CO2的有____________種，，其相應應的結構構簡式是是______________________________。解析：在A中氧氧元素的的質量分分數為0.186，若若A的相相對分子子質量為為90，，則氧原原子的量為：≈1，由此此推出A中含有有1個氧氧原子，，則A的的相對分分子質量量為＝86。。A能與與金屬鈉鈉作用放放出H2，能使Br2的CCl4溶液退色色，可知知A中有羥基和和雙鍵，，由D的的分子式式知C是是含有2個C的的酸即乙乙酸，則則B含有有3個C且有2個—COOH，，由以上上可以推推出A的的結構簡簡式，，分子子式：C5H10O，B為為HOOCCH2COOH。D是是CH3COOC2H5，屬于酸酸的同分分異構體體的是CH3CH2CH2COOH和。。答案：(1)C5H(2)HOOCCH2COOH＋2C2H5OH

C2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O酯化反應(或取代反應)(3)CH3CHCHCH2CH2OH(4)2CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH1．有機機合成的的過程(1)有機合成成的概念念有機合成成指利用用簡單、、易得的的原料，，通過有有機反應應，生成成具有特特定結構構和功能能的有機機化合物物。(2)有有機合成成的任務務有機合成成的任務務包括目目標化合合物分子子骨架的的構建和和官能團團的轉化化。其過過程示意意圖如下下：2．有機機合成的的分析方方法(1)正合成法法(2)逆逆合成法法(3)正正逆結合合法采用綜合合思維的的方法，，將正向向或逆向向推導出出的幾種種合成途途徑結合3.有有機合合成途途徑和和路線線選擇擇的基基本要要求(1)起始原料料要廉廉價、、易得得、低低毒性性、低低污染染。(2)應盡盡量選選擇步步驟最最少的的合成成路線線。步步驟越越少，，最后后產率率越高高。(3)合成成路線線要符符合“綠色環環保”的要求求。(4)有機機合成成反應應要操操作簡簡單、、條件件溫和和、能能耗低低、易易于實實現。。(5)要按按一定的反反應順序和和規律引入入官能團，，不能臆造造不存在的的反應事實實。4．官能團團及碳鏈的的變化(1)官能團的引引入①引入羥基(—OH)：烯烴與與水加成，，鹵代烴水水解，酯的的水解，醛醛、酮與H2加成等；②引入鹵原子子(—X)：烴的取取代，不飽飽和烴與鹵鹵素(X2)、HX的的加成，醇醇與HX的的取代等；；③引入雙鍵：：醇或鹵代代烴的消去去，炔烴的的加成，醇醇的氧化等等。(2)官能能團的消除除①通過加成消消除不飽和和鍵；②通過加成(加H)或或氧化(加加O)消除除醛基；③通過消去或或氧化或酯酯化等消去去羥基。(3)官能能團的衍變變①利用衍生關關系引入官官能團，如如伯醇②通過化學反反應增加官官能團③通過某種種手段，改改變官能團團位置(4)碳鏈鏈的增長或或縮短①增長：有機機物與HCN加成；；單體通過過加聚或縮縮聚等。②減少：烴的的裂化或裂裂解，脫羧羧反應(如如制CH4)，苯的同同系物的氧氧化，烯烴烴的氧化等等。1．(2008·全國Ⅱ，29)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均為有機化合合物。根據據以下框圖圖，回答問問題：(1)B和和C均為有有支鏈的有有機化合物物，B的結結構簡式為為________________；C在濃硫酸酸作用下加加熱反應只只能生成一一種烯烴D，D的結構簡簡式為：________________。。(2)G能能發生銀鏡鏡反應，也也能使溴的的四氯化碳碳溶液退色色，則G的的結構簡式式為________________。。(3)⑤的化學反應應方程式是是________________________________________；⑨的化學反應應方程式是是__________________________________________。(4)①的反應類型型是____________，④的反應類型型是____________，⑦的反應類型型是____________。(5)與H具有相同同官能團的的H的同分分異構體的的結構簡式式為________________。解析：(1)根據據框圖，A水解生成成羧酸B和和醇C，由由于B中有有支鏈，因因此B的結結構簡式為為，，而C為為丁醇，又又由于C有有支鏈，且且其消去反反應生成一一種烯烴D，因此C為或或，，則D的結構簡簡式為(D)在光光照條件下下和Cl2發生取代反反應，再結結合G能發發生銀鏡反反應，可推推得E、F、G的結結構簡式分分別為：G與新制Cu(OH)2反應生成H：。。(3)H和和CH3OH發生酯酯化反應生生成I：，，I再再發生加聚聚反應生成成J，方程程式為：而反應⑤為在NaOH的水溶溶液中發生生鹵代烴的的水解反應應。方程式式為：(4)①為酯的水解解反應。④為烴的取代代反應。⑦為醛的氧化化反應(5)H的的結構簡式式為：；；因此符符合條件的的同分異構構體有：(4)水解解反應取取代反應氧氧化反應應(5)CH2＝CHCH2COOH，，CH3CH＝CHCOOH【例2】下面是一種線線型高分子子的一部分分：由此分析，，這種高分分子化合物物的單體至至少有______種，它們們的結構簡簡式為_____________________________________________________。。解析：從本題所所示的高分分子化合物物的長鏈結結構中可以以看出多處處出現類似似酯結構的結結構構單元，所所以這種高高分子化合合物是由酸酸與醇縮聚聚而成的聚聚酯。據長鏈可可以得知知結合處處為，，則斷裂裂處亦為為，，斷裂后部部分分加羥基基，其余余部分加加氫，從從左到右右可依次次得出它它們的結結構簡式。1．加聚高聚聚物(1)凡鏈節的主主鏈只有有兩個碳碳原子(無其他他原子)的高聚聚物，其其合成單單體為一一種，將將兩個半半鍵閉合合即可。。如：，單體是。。(2)凡凡鏈節主主鏈有四四個碳原原子(無無其他原原子)，，且鏈節節無雙鍵鍵的高聚聚物，其其單體為為兩種，，在正中中央劃線線斷開，，然后兩兩個半鍵鍵閉合即即可。如：的單體為為。。(3)凡凡鏈節主主鏈中只只有碳原原子，并并存在CC雙鍵鍵結構的的高聚物物，其規規律是：：“凡雙鍵，，四個碳碳；無雙雙鍵，兩兩個碳”劃線斷開開，然后后將兩個個半鍵閉閉合，即即單雙鍵鍵互換。。2．縮聚聚高聚物物(1)凡鏈節為為結構的高高聚物，，其合成成單體必必為一種種。在亞亞氨基上上加氫，，在羰基基碳上加加羥基，，即得高高聚物單單體。(2)凡凡鏈節中中間(不不在端上上)含有有肽鍵的的高聚物物，從肽肽鍵中間間斷開，，若兩側側為不對對稱性結結構的，，其單體體為兩種種；在亞亞氨基上上加氫，，羰基碳碳原子上上加羥基基，即得得高聚物物單體。。(3)凡凡鏈節中中間(不不在端上上)含有有酯酯基結構構的高聚聚物，其其合成單單體為兩兩種，從從中中間斷開開，羰基基碳原子子加羥基基，氧原原子上加加氫原子子，即得得高聚物物單體。。(4)高高聚物其其鏈鏈節中的的—CH2—來自于于甲醛，，故合成成單體為2．某高高聚物的的結構片片斷如下下：下列分析析正確的的是()A．它是是縮聚反反應的產產物B．其單單體是CH2===CH2和HCOOCH3C．其鏈鏈節是CH3CH2COOCH3D．其單單體是CH2===CHCOOCH3解析：首先要明明確由于于主鏈上上沒有特特征基團團，如“—CH2—”、“—COOCH2—”和“—CONH—”等，因此此該高聚聚物應是是加聚產產物。再再根據加加聚反應應的特點點去分析，若若主鏈內內只有C—C鍵鍵，這兩兩個碳原原子為一一鏈節，，取這個個片斷，，將C——C鏈變為有C===C鍵，就就找到合合成這種種高分子子的單體體。若主主鏈內有有C===C鍵，則則以C===C為中心心取四個個碳原子子為一個個片斷，，變C===C鍵為C—C鍵鍵，把原原來與C===C鍵相鄰的的單鍵變變為雙鍵鍵，即找找到單體體。本題題屬于第第一種情情況，主主碳鏈只只有C——C鍵，因此此其單體體是CH2===CHCOOCH3。鏈節是是該高聚聚物最小小的重復復單位，，應為。。答案：D3.以以石油油裂解氣氣為原料料，通過過一系列列化學反反應可得得到一種種重要的的化工產產品增塑塑劑G，，如下圖圖所示。。請完成下下列各題題：(1)寫寫出反應應類型：：反應①________，反反應④________。(2)寫寫出反應應條件：：反應③________，反反應⑥________。(3)反反應②③的目的是是