引入

聚合反应要解决的是“小分子怎样变成大分子”的问题。

很多塑料、合成纤维、橡胶和生物大分子都可以从这个角度理解:结构单元不断连接,形成相对分子质量很大的聚合物。

所以聚合反应不是简单的“多个物质加起来”,而是单体按照一定方式重复连接。

正文

定义

聚合反应是指小分子单体通过重复连接生成高分子化合物的反应。

基本概念

概念说明
单体能参与聚合的小分子
聚合物聚合反应生成的高分子化合物
链节聚合物中不断重复的结构单元
聚合度链节重复的数量,常用 表示

例如乙烯聚合生成聚乙烯:

乙烯是单体, 是链节,聚乙烯是聚合物。

加聚反应

加聚反应常见于含有碳碳双键的单体。

反应时双键打开,单体一个接一个连接成高分子,通常没有小分子副产物。

单体聚合物用途印象
聚乙烯塑料薄膜、容器
聚氯乙烯管材、塑料制品
聚四氟乙烯不粘锅涂层、耐腐蚀材料

加聚反应的重点是:单体中原来的不饱和键被打开,变成聚合物主链的一部分。

缩聚反应

缩聚反应通常发生在带有两个或多个官能团的单体之间。

反应生成高分子的同时,往往会脱去小分子,例如水、氯化氢、甲醇等。

特点说明
单体要求通常有两个或多个可反应官能团
产物高分子 + 小分子副产物
例子聚酯、聚酰胺、蛋白质形成过程

加聚和缩聚的区别不只是名字不同,而是反应方式不同:加聚主要是打开不饱和键,缩聚则是官能团之间反应并脱去小分子。

判断方法

判断一个反应是不是聚合反应,可以看:

  1. 反应物是否是小分子单体。
  2. 生成物是否是高分子化合物。
  3. 结构中是否出现重复链节。
  4. 是否有 表示大量重复单元。

如果生成物只是一个普通小分子,就不能因为“多个反应物结合”而叫聚合反应。

和化合反应的区别

聚合反应和化合反应都有“多个变一个”的感觉,但层级不同。

对比化合反应聚合反应
反应物两种或多种物质大量单体分子
生成物一种物质高分子聚合物
结构特点不一定有重复单元一定有重复链节
例子

所以聚合反应可以看作更具体的一类高分子生成反应,不能简单归入普通化合反应来处理。

引出

聚合反应继续往下,会引出单体、链节、聚合度、加聚、缩聚、塑料、合成纤维和生物大分子。

学习时最重要的是看结构:单体怎样连接,重复单元是什么,有没有小分子副产物。