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聚氨酯是主链含有—NHCOO—重复单元的一类新型高分子化合物,其单体是二异氰酸酯(如OCN—R—NCO)和多元醇(如HO—R′—OH)?。其高聚物结构式如下所示:

(1)由上述二异氰酸酯和多元醇合成高聚物的反应属于________(填“加聚”或“缩聚”)反应。

(2)在国际环境问题中,使用的一次性聚苯乙烯材料带来的“白色污染”甚为突出。这种材料难以分解,处理麻烦。最近研究制出一种新型的材料能替代聚苯乙烯。它是由乳酸缩聚而生成的,该种材料可在乳酸菌作用下发生降解,下列关于聚乳酸的说法正确的是___________。

A.聚乳酸是一种纯净物

B.其聚合方式与聚苯乙烯相似

C.其单体为

D.聚乳酸会造成白色污染

(3)由乙炔生产聚氯乙烯合成树脂所涉及的有机化学反应方程式为_____________________、_____________________,所属反应类型分别为____________、____________。

解析:本题主要考查学生对由单体进行加聚和缩聚合成树脂的简单原理的理解和对高分子化合物性质的了解,考查学生的知识迁移能力、分析和推理能力。本题可根据高聚物的结构及聚合反应的概念来判断、解题。

(1)聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。

    加聚反应:由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。这样的聚合反应同时也是加成反应,所以叫加聚反应。

    缩聚反应:由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物,同时生成小分子(如H2O、NH3、HX等分子)的反应。

    从二异氰酸酯和多元醇合成的高聚物结构分析应属于加聚反应。

(2)聚乳酸是高分子化合物,由于其每条链的聚合度n并不一定相同,故聚合物属于混合物。从聚乳酸的结构分析其合成方式应属于缩聚反应,其单体是,而聚苯乙烯的合成方式属于加聚反应。造成白色污染的是难以降解的聚苯乙烯等合成材料。故选C。

答案:(1)加聚反应  (2)C

(3)CH≡CH+HClCH2=CHCl


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异氰酸酯R—N=C=O是一大类化合物的总称(其中R是烃基),它是聚氨酯树脂的主要原料。聚氨酯是主链上含有重复结构单元的一种新型高分子化合物,它用途广泛。最近又向高档家具所用的低发泡合成材料方向发展。其原料是异氰酸酯和含氨基(—NH2)、亚氨基(=NH)、羟基(—OH)的化合物。官能团—N=C=O中的氮原子带有部分负电荷,碳原子上带有部分正电荷,跟含有的氨基(—NH2)、亚氨基(=NH)和羟基(—OH)的化合物加成时,氢原子总是加在—N=C=O的氮原子上,而其他基团的氮原子或氧原子则加在碳原子上。试完成下列问题:

(1)写出两个苯异氰酸酯分子发生聚合反应生成物的结构简式:_____________。

(2)苯异氰酸酯跟“氨基甲酸酯”的反应为:

生成物分子中的R1、R2、R3的结构简式依次为:___________、___________、___________。

(3)若2-甲基二异氰酸酯

和1,3-丙二醇聚合,写出两者生成高聚物的化学方程式:_____________________________。

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(1)写出两个苯异氰酸酯分子发生聚合反应生成物的结构简式:_____________。

(2)苯异氰酸酯跟“氨基甲酸酯”的反应为:

生成物分子中的R1、R2、R3的结构简式依次为:___________、___________、___________。

(3)若2-甲基二异氰酸酯

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(10分) 生物相容性好、抗凝血性优良的纳米医用材料的分子设计、合成、表征及其在生物体内构效关系与机理研究,是当今世界材料、生物、医学、药学及其相关交叉学科研究领域的前沿。聚氨酯(Polyurethane,PU)指的是主链上含有氨基甲酸酯(-NHCOO-)特征基团的一类高聚物,由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇反应制得(-N=C=O + HO → -NHCOO-), 聚氨酯弹性体兼具良好的生物稳定性和抗凝血性,大量的聚醚型聚氨酯被用作人工心脏瓣膜、人造血管等医用材料。

2004年日本化学家以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(OCN-R-NCO,MDI)、聚四氢呋喃醚二醇()、三乙基胺[N(CH2CH3)3]、二羟甲基丙酸[HOCH2C(CH2OH)(CH3)CO2H](以上原料的物质的量比为4:2:1:1)为原料,经两步合成了一种带正电的羧氨两性离子修饰的PU纳米(APU)微乳液(如图1中示意图所示)。中国科学工作者,在此基础上得到了分布均匀的纳米粉末及其固体核磁图谱(见图1所示);证明了该纳米表面的结构;并进一步对其进行了磷酸化表面构建(如图2-3所示),得到带负电的纳米粒子(APU-PO43-)。该APU-PO43-纳米粒子粉体,其粒径分散窄,结构和性能稳定,并具有良好的生物相容性和抗凝血性能。

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(1)由上述异氰酸酯和多元醇合成高聚物的反应类型为_____________。
(2)某聚氨酯类高聚物结构简式为,它由异氰酸酯A和多元醇B形成,则A和B的结构简式为:A__________;B_____________。

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