.一有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及合成途徑

1．有機高分子化合物的結(jié)構(gòu) (1)線型結(jié)構(gòu)：長鏈狀，鏈與鏈之間以分子間作用力結(jié)合。 (2)體型結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高分子鏈之間以化學(xué)鍵結(jié)合。 2．有機高分子化合物性質(zhì) (1)溶解性 ①線型結(jié)構(gòu)的有機高分子(如有機玻璃)能溶解在適當?shù)娜軇├铮芙膺^程比小分子緩慢。.②體型結(jié)構(gòu)的有機高分子(如橡膠)則不容易溶解，只是有一定程度的脹大。 (2)熱塑性和熱固性①線型高分子具有熱塑性——加熱到一定溫度開始軟化，直到熔化成流動的液體。例如聚氯乙烯塑料等。②體型高分子具有熱固性——經(jīng)加工成型后就不會受熱熔化。例如酚醛樹脂等。(3)強度高分子材料的強度一般都較大。這與高分子化合物的相對分子質(zhì)量大、分子間作用力強有密切關(guān)系。.(4)電絕緣性電絕緣性好，這是由于高分子化合物中只存在共價鍵，沒有自由電子的緣故。3．合成有機高分子化合物的途徑(1)單體通過加聚反應(yīng)可得到有機高分子化合物。(2)單體通過縮聚反應(yīng)可得到有機高分子化合物。(3)單體通過開環(huán)聚合反應(yīng)可得到有機高分子化合物。.

【例1】(2011年廣東佛山模擬)德國化學(xué)家列培是乙炔高壓化學(xué)的開拓者，他發(fā)現(xiàn)了一系列乙炔的高壓反應(yīng)(被稱為列培反應(yīng))，為有機合成工業(yè)作出了巨大的貢獻。 (1)部分列培反應(yīng)的原理如下(條件從略)： R2NH＋HC≡CH―→R2NCH＝CH2

等 (2)列培反應(yīng)的應(yīng)用：圖5－M－1.

高聚物D用途十分廣泛，涉及化妝品乳化劑、染料的分散劑,酒類的澄清劑等，合成流程如圖5－M－1。試完成以下問題：①A的分子式是_______。

②寫出能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的A的直鏈同分異構(gòu)體E的結(jié)構(gòu)簡式：___________________，有關(guān)E的性質(zhì)的說法正確的是____(填字母)。a．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色b．能夠發(fā)生酯化反應(yīng)c．一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)d．能與金屬鈉發(fā)生置換反應(yīng).③Ⅲ的反應(yīng)類型是_________，方程式是______________________________(不需寫反應(yīng)條件)。

④B的結(jié)構(gòu)簡式是___________。

解析：從A的結(jié)構(gòu)簡式可知A分子式為C4H8O，A的直鏈同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，可知其含醛基，無支鏈，應(yīng)為CH3CH2CH2CHO；由信息可知C發(fā)生加聚反應(yīng)生成D。(2)①

C4H8O②CH3CH2CH2CHOac③加聚反應(yīng)答案：.【例2】已知：

現(xiàn)將A進行如圖5－M－2所示反應(yīng)，已知：D的相對分子質(zhì)量比E小，B不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，F(xiàn)可使溴水褪色，且其中含有甲基。.圖5－M－2.試回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A____________________，C____________________，D___________。(2)指明反應(yīng)①和②的反應(yīng)類型：反應(yīng)①_________；反應(yīng)②__________。.(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①E與鄰苯二胺()縮聚生成一種合成纖維

______________________________________________________________________________________； ②F―→G _________________________________________________; ③A―→H _________________________________________________。.

【解析】本題是有機合成推斷題，首先要弄清楚讓酮類物質(zhì)氧化生成羧酸的規(guī)律，既可以斷裂羰基左邊，也可以斷裂羰基右邊，這一信息使我們可以運用逆向思維，由產(chǎn)物確定反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)；另外，要弄清楚框圖中的特征條件和轉(zhuǎn)化關(guān)系。因為產(chǎn)物G和I的單體分子組成都是C4H6O2，可推得A分子中含有4個碳原子，又根本在濃H2SO4和加熱條件下兩分子A發(fā)生酯化反應(yīng)生成八元環(huán)酯，則A一定是羥基羧酸，其結(jié)構(gòu)簡式只能是，A有左右兩種脫水方式，從題目.限定條件“F可使溴水褪色，且其中含甲基”。說明羥基和右邊碳上的氫原子發(fā)生消去反應(yīng)，生成烯烴CHCH3CHCOOH，然后F在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)生G：nCH3CH===CHCOOH

，從A→B的變化，根據(jù)反應(yīng)條件可知發(fā)生的是脫氫氧化反應(yīng)，產(chǎn)物是，它在一定條件下氧化有左、右兩種斷鍵方式，將題給情景遷移過來，即可得出C為：HOOCCH2COOH，D為：CH3COOH，E為：HOOCCOOH。因為F→G發(fā)生的是加聚反應(yīng)，則A→I一定是縮聚反應(yīng)。.答案：(1)CH3—CH(OH)—CH2—COOHHOOC—CH2—COOHCH3COOH(2)消去反應(yīng)縮聚反應(yīng)..CA.該有機玻璃是一種線型結(jié)構(gòu)的高分子材料B.該有機玻璃的化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯C.可用過濾方法除去CCl4

中的少量該有機玻璃D.它在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)時，C—O鍵發(fā)生斷裂圖5-M-3.

2．化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料,且由相同質(zhì)量分數(shù)的元素組成,均可由化合物A(C4H8O3)制得，如圖5－M－4所示，B和D互為同分異構(gòu)體。圖5－M－4.試寫出：

(1)化學(xué)方程式：A→D：__________________________________________________________________________________； B→C：___________________________________________。 (2)反應(yīng)類型：A→B______；B→C_____；A→E_____。 (3)E的結(jié)構(gòu)簡式_____________________；A的同分異構(gòu)體(同類別且有支鏈)的結(jié)構(gòu)簡式為_________或______________。.

解析：(1)由D為五原子環(huán)狀化合物，結(jié)合A具有酸性，則A必為羥基酸，發(fā)生分子內(nèi)脫水成五元環(huán)，那么A結(jié)構(gòu)為：；(2)由A→B可使溴水褪色，且B→C生成高分子，A→B發(fā)生消去反應(yīng)，B→C發(fā)生加聚反應(yīng)，A為羥基酸還可發(fā)生自身縮聚反應(yīng)，A→E發(fā)生縮聚反應(yīng)；(3)由(2)可知A→E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚酯，E結(jié)構(gòu)簡式為

。與A同類的同分異構(gòu)體，只存在碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu)。.答案：(2)消去加聚縮聚(1)(3).

3．某些高分子催化劑可用于有機合成。圖5－M－5是一種高分子催化劑(Ⅶ)合成路線的一部分(Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的單體；反應(yīng)均在一定條件下進行；化合物Ⅰ～Ⅲ和Ⅶ中含N雜環(huán)的性質(zhì)類似于苯環(huán))：圖5－M－5.回答下列問題：

(1)寫出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反應(yīng)方程式__________________________________(不要求標出反應(yīng)條件)。 (2)下列關(guān)于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的說法中，正確的是______(填字母)。A．化合物Ⅰ可以發(fā)生氧化反應(yīng)B．化合物Ⅰ與金屬鈉反應(yīng)不生成氫氣C．化合物Ⅱ可以發(fā)生水解反應(yīng)D．化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳溶液褪色E．化合物Ⅲ屬于烯烴類化合物.(3)化合物Ⅵ是____(填字母)類化合物。A．醇B．烷烴C．烯烴D．酸E．酯

(4)寫出兩種可鑒別Ⅴ和Ⅵ的化學(xué)試劑_______________________________________。 (5)在上述合成路線中，化合物Ⅳ和V在催化劑的作用下與氧氣反應(yīng)生成Ⅵ和水，寫出反應(yīng)方程式_________________________________________________________(不要求標出反應(yīng)條件)。.

解析：(2)化合物Ⅰ官能團有羥基，碳碳雙鍵，故可發(fā)生氧化反應(yīng)，也可以與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，故A正確，B錯誤?；衔铫蚬倌軋F有酯基，可以發(fā)生水解反應(yīng)，生成相應(yīng)的酸和醇，故C正確?；衔铫蟮墓倌軋F有碳碳雙鍵，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，屬于以乙烯為母體的烯烴類衍生物，故D錯誤，E正確。(3)Ⅶ是由Ⅲ和Ⅵ發(fā)生加聚反應(yīng)生成的，所以Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為CH2===CHOOCCH3，屬于酯，選E。.

(4)由CH3CH2OH轉(zhuǎn)化成Ⅴ的條件可知，Ⅴ為CH3COOH，而Ⅵ為CH2===CHOOCCH3，所以可用溴水、酸性高錳酸鉀或Na2CO3

來鑒別。(5)由Ⅵ和Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式可推知，Ⅳ應(yīng)為CH2===CH2，其反應(yīng)方程式為：2CH2===CH2＋2CH3COOH＋O2―→2CH2===CHOOCCH3＋2H2O。.(4)溴水、酸性高錳酸鉀或Na2CO3溶液答案：(1)(2)ACE(3)E(5)2CH2===CH2+2CH3COOH+O2―→2CH2===CHOOCCH3+2H2O.

4．有機物A(C6H8O4)為食品包裝紙的常用防腐劑。A可以使溴水褪色。A難溶于水，但在酸性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)，得到B(C4H4O4)和甲醇。通常狀況下B為無色晶體，能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)。①③④碳碳雙鍵羧基(1)A可以發(fā)生的反應(yīng)有_______(填序號)。①加成反應(yīng)②酯化反應(yīng)③加聚反應(yīng)④氧化反應(yīng)(2)B分子所含官能團的名稱是__________、______。.

(3)B分子中沒有支鏈，其結(jié)構(gòu)簡式是____________________，與B具有相同官能團的同分異體的結(jié)構(gòu)簡式是_______________。(4)由B制取A的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________________________________。CH2==C(COOH)2.

5．近期國內(nèi)外大量的研究表明，火災(zāi)中絕大多數(shù)人的第一死因并非高溫烘烤或火燒，而是慌忙奔跑時吸入的煙霧中毒，且起火的建筑裝修越豪華，這一特點越明顯。聚氯乙烯是制作裝修材料的最常用原料，失火后，隨著火焰的劇烈跳動，聚氯乙烯在不同的溫度下，發(fā)生一系列的復(fù)雜化學(xué)變化，產(chǎn)生大量的有害氣體，其大致過程如圖5－M－6：圖5－M－6.

(1)火災(zāi)中由聚氯乙烯產(chǎn)生的對人體有害氣體，其化學(xué)成分主要有______________;在火災(zāi)現(xiàn)場,為防止氣體中毒你應(yīng)采取的防護措施是___________________________________________。 (2)有機化學(xué)的基本反應(yīng)類型有：A.加成反應(yīng)，B.消去反應(yīng)，C.取代反應(yīng)，D.重排反應(yīng)四種，其中重排反應(yīng)是指像CH2===CH－OH―→CH3CHO的一類反應(yīng)，請指出上述變化中下列所屬的請回答下列問題：HCl、CO、C6H6基本類型(填序號)：①___；③____。BD用濕毛巾捂住口鼻，盡量往低處走(答案