反應性高分子

反應性高分子第1頁/共68頁

第二章反應性高分子材料第2頁/共68頁

反應性高分子主要有高分子反應試劑以及高分子催化劑。主要用于化學合成和化學反應，有時利用其反應活性制備化學敏感器和生物敏感器。

一、概述第二章反應性高分子材料反應性高分子的分類和應用?第3頁/共68頁

合成中化學試劑和催化劑對反應成功與否起決定性作用；在化學工業(yè)中化學試劑和催化劑的功能強弱及質量高低，決定產品的產量和質量。

一、概述第二章反應性高分子材料第4頁/共68頁

由于高分子與低分子比較有它的特殊性，則反應性高分子在實際應用中具有低分子試劑和催化劑不能達到的一些特點，更加符合21世紀綠色化學的要求。一、概述第二章反應性高分子材料反應性高分子特點？第5頁/共68頁（1）高分子化學反應試劑

化學試劑是一類自身的化學反應性很強，能夠與特定的化學物質發(fā)生化學反應的化學物質。小分子試劑經過高分子化在某些聚合物骨架上引入反應活性基團，得到的具有化學試劑功能的高分子化合物被稱為高分子化學反應試劑。

一、與高分子試劑和高分子催化劑相關的一些概念

第二章第一節(jié)概述第6頁/共68頁（1）高分子化學反應試劑特點：不溶、立體選擇性好、穩(wěn)定作用：試劑、載體一、與高分子試劑和高分子催化劑相關的一些概念

第二章第一節(jié)概述第7頁/共68頁（2）高分子化學反應催化劑

催化劑是一類特殊物質，它雖然參與化學反應，但是其自身在反應前后并不發(fā)生變化。它的功能在于能幾十倍，幾百倍地增加化學反應速度；在化學反應中起促進反應進行的作用。通過聚合、接枝等方法將小分子催化劑高分子化，使具有催化活性的化學結構與高分子骨架相結合，得到的具有催化活性的高分子材料被稱為高分子化學反應催化劑。一、與高分子試劑和高分子催化劑相關的一些概念

第二章第一節(jié)概述第8頁/共68頁（3）均相化學反應

在化學反應中如果原料、試劑、催化劑相互間互溶，在反應體系中處在同一相態(tài)中，此反應稱為均相反應；其中催化劑與反應體系成一相的催化反應稱均相催化反應。一、與高分子試劑和高分子催化劑相關的一些概念

第二章第一節(jié)概述高分子反應試劑和催化劑屬于均相嗎？第9頁/共68頁二、反應性高分子材料的應用特點

在小分子反應中，由于其溶解性好，所以多數為均相反應，因此，反應速度快反應裝置簡單。但分離，純化難；選擇性較差。第二章第一節(jié)概述第10頁/共68頁二、反應性高分子材料的應用特點

高分子骨架和鄰近基團的參與，是有些反應試劑和催化劑表現出許多在高分子化之前沒有的反應性能或催化活性；表現出所謂的無限稀釋效應、立體選擇效應、鄰位協同效應等特殊性能。第二章第一節(jié)概述第11頁/共68頁二、反應性高分子材料的應用特點

反應性高分子試劑特點：不溶性、多孔性、高選擇性、化學穩(wěn)定性，很大程度上改進了反應工藝過程；催化劑的可回收性符合綠色化學宗旨；還有固相合成法方面的應用等。第二章第一節(jié)概述第12頁/共68頁三、發(fā)展高分子試劑和高分子催化劑的目的（1）簡化操作過程（2）有利于貴重試劑和催化劑的回收和再生（3）可以提高試劑的穩(wěn)定性和安全性（4）所謂固相合成工藝可以提高反應的機械化和自動化程度（5）提高化學反應的選擇性（6）可以提供在均相反應條件下難以達到的反環(huán)境第二章第一節(jié)概述第13頁/共68頁一、與高分子試劑和高分子催化劑相關的一些概念

二、反應性高分子材料的應用特點三、發(fā)展高分子試劑和高分子催化劑的目的四、反應性高分子材料的種類和分類

第二章第一節(jié)概述第14頁/共68頁四、反應性高分子材料的種類和分類高分子化學試劑（1）高分子氧化還原劑（2）高分子磷試劑（3）高分子鹵代試劑（4）高分子烷基化試劑（5）高分子酰基化試劑（6）固相合成試劑根據所具有的化學活性可分為：第二章第一節(jié)概述第15頁/共68頁四、反應性高分子材料的種類和分類高分子催化劑（1）酸堿催化用的離子交換樹脂（2）聚合物氫化和脫羰基催化劑（3）聚合物相轉移催化劑（4）聚合物過渡金屬絡合物催化劑第二章第一節(jié)概述第16頁/共68頁一、高分子化學反應試劑概述第二節(jié)高分子化學反應試劑第二章反應性高分子材料

高分子試劑主要通過小分子化學試劑的高分子化來制備，經過高分子化的化學反應試劑，必須保持原有試劑的反應性能，不應因為高分子化而改變反應能力外，同時還應具備有以一些我們所期待的新的性能。第17頁/共68頁一、高分子化學反應試劑概述第二節(jié)高分子化學反應試劑第二章反應性高分子材料起始原料+高分子試劑化學反應粗產物副產物過量試劑分離過程純產物由高分子試劑產生的副產物經回收再生高分子試劑參與的化學反應路線如下：第18頁/共68頁一、高分子化學反應試劑概述第二節(jié)高分子化學反應試劑第二章反應性高分子材料高分子試劑最重要的特征有兩點：（1）可以簡化分離過程。（2）可以回收，經再生重新使用。第19頁/共68頁一、高分子化學反應試劑概述二、高分子氧化-還原試劑第二節(jié)高分子化學反應試劑第二章反應性高分子材料第20頁/共68頁二、高分子氧化-還原試劑第二節(jié)高分子化學反應試劑第二章反應性高分子材料

高分子氧化-還原試劑分為氧化-還原型高分子試劑，高分子氧化試劑以及高分子還原試劑等三種類型。第21頁/共68頁二、高分子氧化-還原試劑1.氧化還原型高分子試劑

本身有可逆氧化和還原的作用的一類試劑。特點是能夠在不同情況下表現出不同的反應活性。主要有以下幾種類型：第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑第22頁/共68頁1.氧化還原型高分子試劑第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

二、高分子氧化-還原試劑第23頁/共68頁1.氧化還原型高分子試劑第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

二、高分子氧化-還原試劑第24頁/共68頁

二、高分子氧化-還原試劑（一）氧化還原型高分子試劑1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑第25頁/共68頁

二、高分子氧化-還原試劑（一）氧化還原型高分子試劑1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑（1）功能小分子試劑高子化。（2）聚合物為載體，利用特定反應，把功能基團接枝到聚合物骨架上。第26頁/共68頁1.氧化還原型高分子試劑的制備方法（1）醌型高分子氧化還原試劑的合成第27頁/共68頁（2）硫醇類氧化還原高分子的合成1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第28頁/共68頁（3）吡啶類氧化還原高分子的合成1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第29頁/共68頁（3）吡啶類氧化還原高分子的合成1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第30頁/共68頁（4）聚合性二茂鐵試劑的合成1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第31頁/共68頁（5）聚合性多核雜芳環(huán)類試劑的合成1.氧化還原型高分子試劑的制備方法第32頁/共68頁（一）氧化還原型高分子試劑氧化還原型高分子試劑的制備方法氧化還原型高分子試劑的應用第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

二、高分子氧化-還原試劑第33頁/共68頁2.氧化還原型高分子試劑的應用1）高分子醌試劑在脫氫反應中的應用第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑氫化偶氮苯偶氮苯第34頁/共68頁2.氧化還原型高分子試劑的應用2）含吡啶環(huán)的高分子氧化還原試劑的應用

具有煙酰胺結構的高分子氧化還原試劑主要集中在研究生物體內的氧化還原過程。生命過程中起著很大作用第35頁/共68頁3).二茂鐵類聚合物的應用可以應用到生物體內的抗壞血酸代射情況的研究等。處此之外,二茂鐵類絡合物是血紅蛋白的主要活性中心.則此類試劑在生命科學領域的研究方面起著很大的作用。顏色發(fā)生變化2.氧化還原型高分子試劑的應用第36頁/共68頁

有機和無機低分子氧化試劑大多數是不穩(wěn)定、易爆,易燃,易失效.其中有一些有機氧化試劑因為揮發(fā)性高,對環(huán)境的污染較嚴重.低分子試劑經高分子化可以降低揮發(fā)性等在一定程度上克服以上的不足。

第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑（二）高分子氧化試劑

二、高分子氧化-還原試劑第37頁/共68頁高分子氧化試劑目前比較常用的有以下幾種：第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑（二）高分子氧化試劑（1）高分子過氧化酸試劑合成第38頁/共68頁第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑（2）高分子過氧化酸試劑

（二）高分子氧化試劑應用第39頁/共68頁第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑（2）高分子硒試劑

（二）高分子氧化試劑合成第40頁/共68頁第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑（2）高分子硒試劑

（二）高分子氧化試劑

低分子硒試劑有毒性和惡臭味，而高分子能克服低分子這一缺點。并且具有良好的選擇性氧化功能。應用雙鍵開裂成醇第41頁/共68頁（三）高分子還原反應試劑

高分子還原試劑主要是以小分子還原劑經高分子化后得到的，仍保持還原特性的一類重要試劑。第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

二、高分子氧化-還原試劑第42頁/共68頁（三）高分子還原反應試劑第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑1.高分子還原試劑的合成方法第43頁/共68頁（三）高分子還原反應試劑第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑1.高分子還原試劑的合成方法第44頁/共68頁（三）高分子還原反應試劑第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

2.高分子還原試劑的特點和應用

高分子錫還原試劑可以將苯甲醛,苯甲酮和叔丁基甲酮等還原成響相應的醇類化合物。

如:苯二甲醛的選擇性還原:第45頁/共68頁（三）高分子還原反應試劑第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

2.高分子還原試劑的特點和應用

該還原基還能還原脂肪組,芳香組的鹵代烴類化合物。

低分子錫化合物有強烈的毒性,長期吸入對大腦細胞起破壞作用.但高分子錫還原試劑因為穩(wěn)定性好不易揮發(fā),對人體危害較少。第46頁/共68頁第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

2.高分子還原試劑的特點和應用

高分子磺酰肼反應試劑主要用于碳-碳雙鍵的還原.如:第47頁/共68頁第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

2.高分子還原試劑的特點和應用

高分子還原試劑的功能團除共價鍵與高分子骨架連接外，還可以通過離子鍵，配位鍵與高分子連接。

除以上的試劑外，已開發(fā)并應用的高分子試劑還有好多中。第48頁/共68頁部分高分子氧化還原試劑及應用第49頁/共68頁一、高分子化學反應試劑概述二、高分子氧化-還原試劑三、高分子鹵代試劑第二節(jié)高分子化學反應試劑第二章反應性高分子材料第50頁/共68頁第二章第二節(jié)高分子化學反應試劑

三、高分子鹵代試劑第51頁/共68頁

三、高分子鹵代試劑酮和烯烴溴化1。主要的鹵代試劑2。應用第52頁/共68頁

三、高分子鹵代試劑

1。主要的鹵代試劑2。應用第53頁/共68頁四、高分子?；磻噭?/p>

除此之外，還在藥物結構改造以及其它?；磻袕V泛應用。主要用于肽的合成。如：第54頁/共68頁五、高分子烷基化試劑硫甲基鋰型烷基化試劑的制備及應用第55頁/共68頁五、高分子烷基化試劑帶有疊氮結構的高分子烷基化試劑的應用第56頁/共68頁六、高分子親核反應試劑第57頁/共68頁一、固相合成概述第三節(jié)高分子載體上的固相合成第二章反應性高分子材料

第58頁/共68頁二、多肽的固相合成中的應用

第59頁/共68頁二、多肽的固相合成中的應用

除以上的用途外，固相合成法廣泛用于有機合成領域。比如：高分子手性試劑用于不對稱合成，環(huán)已酮光學異構體的合成，醇類不對稱還原，低聚核苷酸的合成等。

第60頁/共68頁第四節(jié)高分子催化劑

高分子催化劑也屬于高分子反應試劑。目前得到較廣泛的應用在某一些特殊的反應。

一、高分子酸堿催化劑二、高分子金屬絡合物催化劑三、高分子相轉移催化劑四、其他種類的高分子催化劑第61頁/共