资源简介

(共48张PPT)
第62讲　合成高分子　
有机合成路线设计
第九章 有机化学基础
课程标准
1.了解高分子的组成与结构特点，能依据简单高分子的结构分析
其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的含义。
3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高
生活质量方面的贡献。
4.能根据常见官能团的性质和已知信息设计有机合成路线。
考点一　合成高分子
考点二　有机合成路线的设计
内容索引
合成高分子
考点一
要点梳理
1．基本概念
(1)单体：能够进行 ___________________的小分子化合物。
(2)链节：高分子中化学组成_____、可重复的_____单元。
(3)聚合度：高分子链中含有链节的_____。
单体
链节
聚合度
聚合反应形成高分子
相同
最小
数目
2．高分子的分类及性质特点
塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。
天然
概念：
由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
加成聚合反应(加聚反应)
①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物
（如烯、二烯、炔、醛等）
②反应只生成高聚物，没有副产物产生
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同
④聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍
（无小分子化合物）
特点：
3．合成高分子的两个基本反应
缩合聚合反应(缩聚反应)
特点：
①单体分子中至少含有两个官能团
②缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成
③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同
如-OH、-COOH、-NH2、-X等
如H2O、HCl等
④缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团
HO
(CH2)4
O
(CH2)2
O
H
n
C
O
C
O
端基原子团
端基原子团
3．合成高分子的两个基本反应
4.按要求完成方程式
(1)加聚反应：氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为____________________
________________。
(2)缩聚反应：己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为____________
________________________________________________________________
_________________________________________________。
nCH2===CHCl
nHOOC
(CH2)4COOH＋nHOCH2CH2OH
正误辨析
1．盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞 ( )
2．天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色 ( )
3．为防止污染，可以将塑料购物袋直接烧掉 ( )
4．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料 ( )
5．高分子化合物的结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构三类 ( )
√
×
×
×
√
热塑性塑料：聚乙烯、聚氯乙烯
热固性塑料：酚醛树脂
典题1
√
(2023·新课标卷)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A．该高分子材料可降解 B．异山梨醇分子中有3个手性碳
C．反应式中化合物X为甲醇 D．该聚合反应为缩聚反应
典题引领
该高分子材料中含有酯基，能通过发生水解反应而降解，A正确；异山
梨醇( )分子中有4个手性碳，B错误；分析题给反应，反应式中
异山梨醇释放出一个羟基与碳酸二甲酯释放出的甲基结合生成甲醇，故反应式中X为甲醇，C正确；该反应除生成高分子化合物外，还生成小分子物质甲醇，属于缩聚反应，D正确。
典题2
(2022·山东卷)下列高分子材料制备方法正确的是
A．聚乳酸( )由乳酸经加聚反应制备
B．聚四氟乙烯( )由四氟乙烯经加聚反应制备
C．尼龙-66( )由己胺和己酸经缩聚反应制备
D．聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯酯( )经消去反应制备
√
聚乳酸( )由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得，
A错误；聚四氟乙烯( )由四氟乙烯(CF2===CF2)经加聚
反应制备，B正确；尼龙-66( )由己
二胺和己二酸经过缩聚反应制备，C错误；聚乙烯醇( )由
聚乙酸乙烯酯( )发生水解反应制备，D错误。
考向探究
考向一　有机高分子材料的概述
1．食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜则不能直接接触食品，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是
A．PE、PVC都属于链状高分子，受热易熔化
B．PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色
C．焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体，如HCl
D．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
√
√
2．四氯乙烯( )是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯( )是家用
不粘锅内侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是
A．它们都可以由乙烯发生加成反应得到
B．它们的分子中都不含氢原子
C．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼
D．它们都能发生加成反应，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
四氯乙烯可由乙炔发生取代、加成反应得到，聚四氟乙烯是由四氟乙烯发生加聚反应得到，故A错误；二者都只含C和卤素原子，故B正确；聚四氟乙烯中不含碳碳不饱和键，性质较稳定，故C错误；聚四氟乙烯中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误。
考向二　合成高分子单体的判断
3．下列说法不正确的是
A．酚醛树脂属于热塑性塑料
B．结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子，其单体是乙炔
C．有机硅聚醚( )可由单体 和 缩聚而成
D．某塑料为 ，它的单体有3种
√
热固性塑料
CH2=CH2
凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，双键前后各两个碳原子划线断开，形成间二烯烃结构，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”从一端划线断开，隔一键断一键，然后将半键闭合，即单双键互换。
CH2
CH
n
CH
CH2
CH
CH2
CH2＝CH－CH＝CH2
CH
CH2＝
单体
由加聚物写单体
“见双键，四个碳；无双键，两个碳”
考向二　合成高分子单体的判断
4．现有高聚物
回答下列问题：
(1)其链节是___________________________。
(2)其单体是___________________________。
(3)得到该高聚物的反应为___________，
它是一种______(填“网状”或“线型”)高分子。
加聚反应
线型
归纳总结
高聚物单体的推断方法
1．加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。如
的单体为CH2===CH2和CH2===CHCN，
的 单体为CH2===CHCH3和CH2===CH—
CH===CH2。
归纳总结
2．缩聚产物的链节中不全为碳原子，一般有“ ”
“ ”等结构，在 或 画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子或氮原子上连—H，即得单体。
返回
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
裂化、裂解
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
归纳整合
一.熟知各类有机物和官能团的性质
有机合成路线的设计
考点二
要点梳理
1．有机合成的基本思路
2．有机合成路线的分析方法
方法 流程
逆合成分析法 目标产物→中间产物→原料
正合成分析法 原料→中间产物→目标产物
综合比较法 原料→中间产物←目标产物
3.正确解答有机合成的关键
(1)熟练掌握常见官能团的性质特点。
(2)用好已知新信息。
(3)注意有机合成反应顺序的选择，官能团的转化和保护。
【任务二】官能团转化
含有多个官能团的有机物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。
此时需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。（常见的是成醚保护）
例如，有机合成中的某些反应可能会使羟基受到影响，需要对羟基进行保护。
此时，可以先将羟基转化为醚键，使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚。待相关合成反应结束后，再在一定条件下脱除起保护作用的基团（保护基），恢复羟基。
R—OH
R—O—R'
R''—O—R'
R''—OH
引入保护基
合成反应
→……→
脱除保护基
合成反应影响羟基，无法直接转化
资料卡片
4．官能团的保护与恢复
【任务二】官能团转化
对醛基的保护
OH
CHO
OH
CH
OCH3
OCH3
CH
OCH3
OCH3
O
CHO
O
CH3OH
KMnO4/H＋
H2O/H＋
对酚羟基的保护
OCH3
COOH
OH
COOH
CH3I
KMnO4/H＋
H＋
OCH3
CH3
OH
CH3
4．官能团的保护与恢复
【任务二】官能团转化
对碳碳双键基的保护
C＝C
＋HX
—C—C—
X
H
C＝C
—C—C—
X
H
NaOH/醇
△
其他官能团
氧化完后
4．官能团的保护与恢复
(1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
HOCH2CH===CHCH2OH ________________________
HOOC—CH===CH—COOH。
HOCH2CH2CHClCH2OH
(2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。
(3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。
① _____________________________________ ___________________________。
② 。
(4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。
。
(5)醇羟基、羧基可以成酯保护。
典题
(2023·湖南卷，节选)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化)：
典题引领
甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯，依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
答案：
考向探究
考向一　根据已知信息和官能团的转化设计合成路线
1．请设计合理方案，以苯甲醇( )为主要原料合成
(无机试剂及有机溶剂任用)。
已知：① ； ②R—CN R—COOH。
答案：
2．以CH2===CHCH2OH为主要原料(其他无机试剂任选)设计CH2===CHCOOH的合成路线流程图(已知CH2===CH2可被氧气催化氧化为 )，通过此题的解答，总结设计有机合成路线需注意的情况(至少写2条)。
考向二　从有机合成路线图中提取信息设计合成路线
3．沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图：
请写出以 、(CH3)2C(OCH3)2、CH3NO2为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
答案：
根据已知的流程图可推知，若要制备 ，则需将
与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到 ，再与CH3NO2反应得到 ，再利用羟基的消去反应引入碳碳双键，将碳碳双键与硝基通过加氢最终还原生成氨基，合成路线见答案。
返回

展开更多......

收起↑