进入有机合成高分子时代.ppt

中等职业教育化学多媒体课件 中等职业教育课程改革国家级规划新教材 化学 医药卫生类 第12章进入合成有机高分子时代 高分子人造血管 光学纤维胃镜 可以降解的高分子材料 联想质疑 医用上 你还能想到哪些高分子材料的用途 合成高分子化合物 高分子化合物是以其分子量很高而得名 一般在五千以上可达几万 几十万 甚至上百万 但它的化学组成都比较简单 并以相同的结构单元组成 如 聚乙烯写成 生物医学高分子简称医用高分子 是一类令人瞩目的功能高分子材料 它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗 特别是直接与体液接触的或可植入体内的所谓 生物材料 它们必须无毒 有良好的生物相容性和稳定性 有足够的机械强度 而且易于加工 消毒 观察思考 如何区分高分子化合物和普通化合物 一 高分子的两种基本结构及其性能特点 1 分子结构分类 线形结构 包括带有支链的 高分子 有独立的大分子存在 在溶剂中或在加热熔融状态下 大分子可以彼此分离开来 具有弹性 可塑性 在溶剂中能溶解 加热熔融 硬度和脆性较小 2 性能 线型结构 体型结构 体型结构 分子链间大量是交联的 高分子 没有独立的大分子存在 没有弹性和可塑性 不能溶解和熔融 只能溶胀 硬度和脆性较大 归纳总结 二 常见聚合物的结构与名称 1 塑料中的 四烯 英文缩写系统命名聚乙烯PE聚次乙基聚丙烯PP聚1 甲基乙烯聚氯乙烯PVC聚1 氯乙烯聚苯乙烯 尼龙 6聚已内酰胺 6 表示已内酰胺的碳原子数尼龙 66聚已二酰已二胺前面数字表示二元胺的碳原子数 后面的数字表示二元酸的碳原子数 聚已内酰胺 尼龙 6 聚已二酰已二胺 尼龙 66 2 纤维中的 四纶 锦纶 尼龙 聚对苯二甲酸乙二酯PETP聚丙烯腈PAN聚乙烯醇 3 四胶 合成橡胶 丁苯橡胶 丁二烯和苯二烯共聚 顺丁橡胶 丁二烯为单体 异戊橡胶 异戊二烯为单体 乙丙橡胶 4 有机玻璃 聚甲基丙烯酸甲酯 为单体 交流研讨 有机玻璃是 玻璃吗 它是有机物吗 三 高分子的合成 有一种或两种以上单体合成高聚物的反应 反应过程中没有低分子物质生成 1 均聚反应 仅由一种单体发生的加聚反应 1 加聚反应 2 共聚反应 由两种以上单体共同聚合 3 按历程分有 自由基负离子正离子和配位聚合反应 由一种或两种以上单体化合成高聚物 同时有低分子物质产生 特点 1 所用单体是带有两个或两个以上 OH COOH NH2等反应基团的化合物 2 是通过一连串的缩合反应来完成的 和低分子的缩合反应一样 都是可逆反应 相对分子量随反应时间增加而逐渐增大 但单体的转化率却几乎与反应时间无关 2 缩聚发应 归纳总结 有些单体缩聚成高聚物时 并不析出低分子物质 但在反应过程中 也是相对分子量随反应时间而逐渐增大 单体转化率与反应时间无关 这种反应也属缩聚反应 如 尼龙 6 聚氨酯 除酚醛树脂外 脲醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂有也都可形成热固性树脂 在这些缩合反应中 尿素相当于四个官能团的单体 每个 NH2相当于两个官能团 四 高分子化合物在医学上的应用 1 医用高分子材料制品种类繁多 从天灵盖到脚趾骨 从内脏到皮肤 从血液到五官都已有人工的高分子代用品 与此同时 高分子药物及固定化酶 人工细胞 标记细胞 免疫吸附剂等也在迅速发展 目前全世界每年生产的医用高分子材料包括医疗用品在内多达800万吨 价值30亿美元 知识链接 生物材料是指与体液接触的异体材料 除少数金属 陶瓷和碳素外 绝大部分是橡胶 纤维 模制塑料等合成高分子材料 以它们为原材料制出的人工脏器 即具有部分或全部代替人体某一器官功能的器件 有的只需在体内短期使用 如插入器件 导液管等 有的则需在体内停留较长时间 甚至整个生命期 因此对这类材料有严格的要求 1 必须无毒 而且是化学惰性的 2 与人体组织和血液相容性要好 不引起刺激 炎症 致癌和过敏等反应 3 有所需的物理性能 尺寸 强度 弹性 渗透性等 并能在使用期间保持其不变 4 容易制备 纯化 加工和消毒 2 生物材料大显身手 知识链接 聚酯 聚四氟乙烯 尼龙66 聚乙烯等 1 纤维素脉管接枝物 缝线 心脏瓣膜缝合环 2 脉管接枝物 血液和氧合器膜 3 缝线 敷料 4 人工关节 宫内节育器 药物释放器件 5 肾渗析膜 药物释放器件 接触镜 3 一些生物高分子材料的医学用途 知识链接 1 下列化合物哪些是合成高分子化合物 1 木材 2 棉花 3 油漆 4 橡胶 5 纤维 6 塑料 7 涤纶 8 环氧树脂 9 有机玻璃 10 尼龙解 3 4 5 6 7 8 9 10 2 说明下列名词概念 1 聚合物 2 链节 聚合度 3 天然高分子 合成高分子 生物大分子 4 加聚反应 共聚反应 缩聚反应 自由基聚合反应 迁移应用 解 1 高分子化合物是以共价键结合成主链的相对分子质量大的化合物 通常相对分子质量在104 107之间 由一种或几种称为单体的简单化合物聚合而成的 因此又称为聚合物 2 组成高分子的重复单元叫链节 一个高分子中的链节数称为聚合度 3 天然高分子是存在于自燃界未经加工的一类高分子化合物 钎维素 淀粉 蛋白质 合成高分子是经化学方法得到的一类高分子化合物 聚氯乙烯 酚醛树脂 腈 4 加聚反应是指在一定条件下 高分子单体间发生不饱和键的加成而生成高分子的反应 共聚反应是指由两种或两种以上单体参与的聚合反应 缩聚反应是指多官能团的单体发生官能团之间的缩合 脱去小分子如水 醇 氨 氯化氢等产生高分子化合物的反应 自由基聚合反应是单体在引发剂存在下所发生的聚合反应 迁移应用 答 1 高分子化合物特性如相对分子质量很大 高强度 高弹性 高粘度 力学状态的多重性 结构的多样性等等 2 四烯 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯和聚苯乙烯