生物化學(xué)高等教育出版社.ppt

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1、河南省太康縣第一高級(jí)中學(xué) ----喬純杰 高中化學(xué)競(jìng)賽 【 第十五講 生物化學(xué) 】 【 競(jìng)賽基本要求 】 1、糖的基本概念。 2、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。 3、糖苷。 4、纖維素與淀粉。 5、氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)的基本概念。 6、 DNA與 RNA。 【 知識(shí)點(diǎn)擊 】 一、糖類 糖類物質(zhì)是指 多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成多羥基醛或 多羥基酮的化合物。 糖類可分為單糖、低聚糖和多糖。 （一）單糖 1、單糖的組成及結(jié)構(gòu) （ 1）葡萄糖的組成及結(jié)構(gòu) 鏈狀結(jié)構(gòu)式 由元素分析和分子量測(cè)定確定了葡萄糖的分子式為 C6H12O6。 其平面結(jié)構(gòu)式為： C

2、H2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO。 其費(fèi)歇爾投 影式 ： CHO CH2OH OH OH HO OH H H H H D（ +） 葡萄糖 在葡萄糖的投影式中，定位編號(hào)最大的手性碳原子上的羥基 位于右邊，按照單糖構(gòu)型的 D、 L表示法規(guī)定，葡萄糖屬于 D 型 糖，又因葡萄糖的水溶液具有右旋性，所以通常寫(xiě)為 D （ +） 葡萄糖。葡萄糖是已醛糖，分子中有 4個(gè)手性碳原子，應(yīng)有 16個(gè)光 學(xué)異構(gòu)體，其中 8個(gè)為 D型， 8個(gè)為 L型。 2、變旋光現(xiàn)象及環(huán)狀結(jié)構(gòu)式 變旋光現(xiàn)象：某些旋光性化合物的旋光度在放置過(guò)程中會(huì)逐

3、漸上升或下降，最終達(dá)到恒定值而不再改變的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 結(jié)晶葡萄糖有 2種。一種是從乙醇溶液中析出的晶體，配成水溶液 測(cè)得其比旋光度為 +112度，通常稱為 D （ +） 葡萄糖 ，該水溶液在放置過(guò)程中，其比旋光度逐漸下降到 +52.7度的恒 定值；另一種是從吡啶溶液中析出的晶體（熔點(diǎn) 150 ），配成水 溶液測(cè)得其比旋光度為 +19度，稱為 D （ +） 葡萄糖， 該水溶液在放置過(guò)程中，比旋光度逐漸上升到 +52.7度恒定值。 上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用開(kāi)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)難以解釋。葡萄糖具有分子內(nèi)的醛基 與醇羥基形成半縮醛的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于六元環(huán)最穩(wěn)定，故由 C5上 的羥基與醛基進(jìn)行加成，形成

4、半縮醛，并構(gòu)成六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)有一 個(gè)氧原子。所以糖的這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)又叫做氧環(huán)式結(jié)構(gòu)。 CHO CH2OH OH OH HO OH H H H H OH OH HO OH H H H H C OH H O OH OH HO OH H H H H C HO H O + D-（ +） -葡萄糖由鏈狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)時(shí)，醛基 中的碳原子由 sp2雜化轉(zhuǎn)變?yōu)?sp3雜化，而且該碳原子上連有 4個(gè)不 相同的基團(tuán)，從而產(chǎn)生一個(gè)新的手性碳原子，這個(gè)新引入的手性 中心使得葡萄糖的半縮醛式可以有 2個(gè)光學(xué)異構(gòu)體，它們是非對(duì) 映體關(guān)系，兩者之間

5、只是 C1構(gòu)型不同，其它構(gòu)型均相同，故稱之 為端基異構(gòu)體，也稱異頭物。 C1羥基稱為苷羥基。通常苷羥基位 于碳鏈右邊的構(gòu)型稱為 型，位于碳鏈左邊的稱為 型。 由于葡萄糖存在 2種環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在水溶液中，兩種環(huán)狀結(jié)構(gòu) 中任何一種均可通過(guò)開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到平衡狀態(tài)。此 時(shí)其比旋光度為 +52.7度，此即葡萄糖變旋光現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。 哈沃斯式 在葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)式中， C O C鍵拉得很長(zhǎng)，這是與實(shí)際 情況不符合的。為了合理地表達(dá)單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，哈沃斯建議按 下列規(guī)則將費(fèi)歇爾投影式換寫(xiě)成哈沃斯式。 第一，所有費(fèi)歇爾投影式中，連在手性碳原子右邊的羥基在 哈沃斯式中位于

6、環(huán)平面的下方，反之，位于環(huán)平面上方的羥基相 當(dāng)于費(fèi)歇爾投影式中連在手性碳原子左邊的羥基。 第二，費(fèi)歇爾投影式中 D型糖的羥甲基在哈沃斯式中應(yīng)指向 環(huán)平面的上方， L 型糖的羥甲基則指向環(huán)平面的下方。 將 D 葡 萄糖由開(kāi)鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)變成哈沃斯式時(shí)，只要糖分子中各個(gè)碳原子構(gòu)型 表達(dá)無(wú)誤即可，這種透視式可以更形象地顯示糖的環(huán)狀立體結(jié)構(gòu) 。 O OH OH OH OH H H H H CH2OH O OH OH OH OH H H H H CH2OH D（ +） 吡喃葡萄糖 D（ +） 吡

7、喃葡萄糖 （ 2）果糖的組成及結(jié)構(gòu) 果糖的分子式也是 C6H12O6，是葡萄糖的同分異構(gòu)體。果糖是已 酮糖，其結(jié)構(gòu)式中 C3、 C4、 C5的構(gòu)型與葡萄糖相同。在果糖的投 影式中，編號(hào)最大的手性碳原子上的羥基位于右邊，故屬于 D型 糖，果糖具有左旋性，故稱為 D（ ） 果糖。 與葡萄糖相似， D果糖開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)中的 C5或 C6上的羥基可以和酮 基結(jié)合生成半縮酮，因而可以形成呋喃環(huán)或吡喃環(huán)兩種環(huán)狀結(jié)構(gòu) 的果糖。這些環(huán)狀結(jié)構(gòu)都有各自的 型和 型異構(gòu)體。在水溶液中 ， D果糖也可以由一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)通過(guò)開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成另一種環(huán)狀 結(jié)構(gòu)，形成互變平衡體系。因此，果糖也具有變旋光現(xiàn)象，達(dá)到 平衡時(shí)，其比

8、旋光度為 92度。 OH OH HO HOH2C C O H H H CH2 OH OH OH HO CH2OH C O H H H CH2OH OH OH HO CH2OH C O H H H CH2 HO + O CH 2OH HO OH H H OH HO H H H O CH2OH OH HO H OH H HOH2C H D（ ） 吡喃果糖 D（ ） 呋喃果糖 2、單糖的化學(xué)性質(zhì) （ 1）差向異構(gòu)體 將 D葡萄糖用稀堿處理時(shí)得到 D葡萄、 D甘露糖和 D 果糖這三種糖的混合物

9、，這種現(xiàn)象稱為差向異構(gòu)體。 （ 2）氧化反應(yīng) 醛糖的分子中含有醛基，所以容易被弱氧化劑氧化， 能將斐林試劑還原生成氧化亞銅磚紅色沉淀，能將多倫試 劑還原生成銀境。此外還有一種弱氧化劑叫做班氏試劑也 能被醛糖還原生成氧化亞銅磚紅色沉淀，常在臨床檢驗(yàn)中 使用。 CHO CH2OH OH OH HO OH H H H H COOH CH2OH OH OH HO OH H H H H + 托倫試劑（斐林試劑） + Ag(Cu2O) COOH CH2OH OH OH HO OH H H H

10、 H OH OH HO CH2OH C O H H H CH2OH 酮糖具有 羥基酮結(jié)構(gòu)，在堿性溶液中可發(fā)生差向異構(gòu)體， 故也能被上述弱氧化劑氧化，利用上述堿性試劑不能區(qū)分醛糖和 酮糖。 + 托倫試劑（斐林試劑） + Ag(Cu2O) 在不同條件下，醛糖可被氧化成不同產(chǎn)物，比如葡萄糖，用 硝酸氧化時(shí)，得到葡萄糖二酸，而用溴水氧化則得到葡萄糖酸。 H2 鎳 CHO CH2OH OH OH HO OH

11、H H H H CH2OH CH2OH OH OH HO OH H H H H CH2OH CH2OH OH HO HO OH H H H H 在葡萄糖的溶液中加入溴水，稍加熱后，溴水的棕紅色即可 褪去，而果糖與溴水無(wú)作用，所以，用溴水可以區(qū)別醛糖和酮糖。 凡是能夠還原多倫試劑或斐林試劑的糖都稱還原糖。從結(jié)構(gòu)上 看，還原糖都含有 羥基醛或 羥基酮或含有能產(chǎn)生這些基團(tuán) 的半縮醛或半縮酮結(jié)構(gòu)。 3、還原反應(yīng) 在活性鎳催化下，葡萄糖或果糖都可以在堿性及一定條件下 被氫化，羰基被還原成相應(yīng)的羥基，結(jié)果生成山梨醇和甘露醇。 +

12、 山梨醇 甘露醇 4、成脎反應(yīng) 單糖具有醛或酮羰基，可與苯肼反應(yīng)生成腙，在過(guò)量苯肼存 在下， 羥基繼續(xù)與苯肼作用生成不溶于水的黃色晶體，稱為糖 脎。 苯肼 苯肼 CHO CH2OH OH OH HO OH H H H H CH=NNHC6H5 CH2OH OH OH HO OH H H H H CH=NNHC6H5 CH2OH OH NNHC6H5 HO OH H H H 不同的糖脎晶形不同，熔點(diǎn)也不同，因此利用該反應(yīng)可作糖 的定性鑒別。另外，單糖的成脎反應(yīng)一般都發(fā)生在 C1和 C2上，因 此，除

13、 C1及 C2外，其余手性碳原子構(gòu)型均相同的糖都能生成相同 的糖脎。例如， D葡萄糖、 D果糖和 D甘露糖的糖脎是同一個(gè) 化合物。 5成苷反應(yīng) 單糖的半縮醛羥基較其它羥基活潑，在適當(dāng)條件下可與醇或 酚等含羥基的化合物失水，生成具有縮醛結(jié)構(gòu)的化合物，稱為糖 苷。如在干燥的氯化氫氣體催化下， D葡萄糖與甲醇作用，失水 生成甲基 D吡喃葡萄糖苷。反應(yīng)式如下： O OH OH H H HO H CH2OH OH 鹽酸 O OH OH H H HO H CH2OH OCH3 + CH3OH 甲基 -D-吡喃葡萄糖苷 6、脫水反應(yīng)（顯色反應(yīng)） 莫利許

14、反應(yīng)：（作為糖類和其它有機(jī)物的鑒別）在糖的水溶 液中加入 萘酚的醇溶液，然后沿著試管壁再緩慢加入濃硫酸， 不得振蕩試管，此時(shí)在濃硫酸和糖的水溶液交界處能產(chǎn)生紫紅色。 塞利瓦諾夫反應(yīng)（作為醛糖和酮糖的鑒別）在醛糖和酮糖中加入 塞利瓦諾夫試劑，加熱，酮糖產(chǎn)生鮮紅色，而醛糖不能。 （二）二糖 1、蔗糖 蔗糖是植物中分布最廣的二糖，在甘蔗和甜菜中含量較高。 純的蔗糖為無(wú)色晶體，易溶于水，難溶于乙醇和乙醚中。蔗糖水 溶液的比旋光度為 +66。 5度。 蔗糖分子是由 D （ +） 吡喃葡萄糖的半縮醛羥基與 D （ ） 呋喃果糖的半縮酮羥基間失水生成的，單糖間以 1， 2 糖

15、 苷鍵連接。 在蔗糖的分子中已無(wú)半縮醛羥基存在，不能轉(zhuǎn)變?yōu)槿?式，因此，蔗糖是一種非還原性二糖，沒(méi)有變旋光現(xiàn)象，也不能 形成糖脎，不能被氧化劑氧化。 2、麥芽糖 麥芽糖是由 1分子 D 葡萄糖的半縮醛羥基和另 1分子葡萄 糖的 C4羥基脫水形成的二糖。在麥芽糖的分子中還保留了一個(gè)半 縮醛羥基，因此具有還原性，屬于還原性二糖。能產(chǎn)生變旋光現(xiàn) 象，能被氧化劑氧化，也能形成糖脎。 O OH O OH H CH2OH OH H HOH2C CH2OH OH OH H H H O H H 麥芽糖

16、 蔗糖 O O OH H CH2OH OH HO H OH OH H H OH O CH2OH H H H H （三）多糖 1、淀粉 淀粉用水處理后，得到的可溶解部分為直鏈淀粉，不溶而膨 脹的部分為支鏈淀粉。一般淀粉中含直鏈淀粉 10 20，支鏈 淀粉 80 90。直鏈淀粉的基本結(jié)構(gòu)單位是 D 葡萄糖。許多 D 葡萄糖通過(guò) 1， 4 苷鍵結(jié)合成鏈狀。支鏈淀粉的主鏈也是由 D 葡萄糖經(jīng)過(guò) 1， 4-苷鍵連接而成，但它還有通過(guò) 1， 6苷 鍵或其它方式連接的支鏈。與碘作用生成藍(lán)色復(fù)合物。 2、纖

17、維素及其衍生物 纖維素是由幾千個(gè)葡萄糖單位經(jīng) 1， 4 苷鍵連接而成的長(zhǎng) 鏈分子，一般無(wú)分支鏈。纖維素衍生物主要由纖維素酯類和纖維 素醚類。 二、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸 （一）氨基酸 分子中既含有氨基又含有羧基的雙官能團(tuán)化合物稱為氨基酸。 根據(jù)氨基酸分子中所含氨基和羧基的相對(duì)數(shù)目，可將氨基酸分為： 中性氨基酸（其分子中氨基與羧基的數(shù)目相等）、堿性氨基酸 （其分子中氨基比羧基的數(shù)目多）和酸性氨基酸（其分子中羧基 比氨基的數(shù)目多）。堿性氨基酸一般顯堿性，酸性氨基酸顯酸性， 但中性氨基酸不呈中性而呈弱酸性，這是由于羧基比氨基的電離 常數(shù)大些所致。 主要性質(zhì)： 氨

18、基酸都是無(wú)色晶體，具有較高的熔點(diǎn)。 1、兩性與等電點(diǎn) 氨基酸分子中，含有氨基和羧基，一個(gè)是堿性基團(tuán)，一個(gè)是 酸性基團(tuán)，兩者可相互作用而成鹽，這種鹽稱為內(nèi)鹽。 內(nèi)鹽分子中，既有帶正電荷的部分，又有帶負(fù)電荷的部分， 所以又稱兩性離子。實(shí)驗(yàn)證明，在氨基酸晶體中，氨基酸并不 是以分子的形式存在，而是以兩性離子的形式存在。 中性氨基酸要完全以兩性離子存在， pH值不是為 7，而是小 于 7。如甘氨酸在 pH值為 6.1時(shí)，酸式電離和堿式電離相等，完全 以兩性離子存在，在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)，不向兩極移動(dòng)。這種 氨基酸在堿式電離和酸式電離相等時(shí)的 pH值，稱為該氨基酸的 等電點(diǎn)。用

19、 pI表示。由于不同的氨基酸分子中所含的氨基和羧基 的數(shù)目不同，所以它們的等電點(diǎn)也各不相同。一般說(shuō)來(lái)，酸性氨 基酸的等電點(diǎn) pI為 2.8 3.2；中性氨基酸的等電點(diǎn) pI為 4.8 6.3； 堿性氨基酸的等電點(diǎn)為 7.6 11。 在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸的溶解度最小。因此可以用調(diào)節(jié)溶液 pH 值的方法，使不同的氨基酸在各自的等電點(diǎn)結(jié)晶析出，以分離或 提純氨基酸。 2、與茚三酮反應(yīng) 氨基酸的水溶液與茚三酮水溶液加熱，能發(fā)生顯色反應(yīng)， 這是鑒別 氨基酸最靈敏、最簡(jiǎn)單的方法。 3、受熱反應(yīng) 氨基酸受熱后， 2分子脫水生成環(huán)狀交酰胺。開(kāi)始加熱時(shí)， 2分子 氨基酸也可

20、脫去 1分子水生成二肽，但反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 交酰胺。如果用鹽酸或堿處理，生成的交酰胺，也可轉(zhuǎn)變成二肽。 二肽分子中的 CONH 結(jié)構(gòu)稱為酰胺鍵或肽鍵。肽鍵是多 肽和蛋白質(zhì)分子中氨基酸之間相互連接的基本方式。 氨基酸受 熱時(shí)，氨基與 碳原子上的氫結(jié)合成氨而脫去，生成 ， 不飽 和酸。例如： 、 氨基酸受熱時(shí)，氨基上的 1個(gè)氫原子與羧基 上的羥基結(jié)合成水而脫去，生成較為穩(wěn)定的五元環(huán)或六元環(huán)的內(nèi) 酰胺。當(dāng)氨基酸分子中的氨基與羧基相隔 5個(gè)或 5個(gè)以上碳原子時(shí)， 受熱則發(fā)生分子間脫水，生成鏈狀聚酰胺。如尼龍 6、尼龍 7 等聚酰胺纖維，就是由相應(yīng)的 氨基酸脫水聚合制成的。

21、 （二）多肽 由 2個(gè)以上 氨基酸單位通過(guò)肽鍵互相連接起來(lái)的化合和 物稱為多肽。其通式為： RCHNH2(CONHCHR)nCOOH 在多肽鏈中，保留有游離氨基的一端稱為 N端，保留有游離 羧基的一端稱為 C端。習(xí)慣上把 N端寫(xiě)在左邊， C端寫(xiě)右邊。 （三）蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)也是由氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的高分子化合物， 也是多肽，人們通常把分子量低于 10000的視為多肽，高于 10000 的稱為蛋白質(zhì)。 由于蛋白質(zhì)中大多數(shù)的含氮量都近似為 16，即任何生物樣 品中，每克氮相當(dāng)于 6.25克蛋白質(zhì)。 6.25稱為蛋

22、白質(zhì)系數(shù)。 （四）核酸 核酸是一類含磷的酸性高分子化合物，由于它最早發(fā)現(xiàn)于細(xì) 胞核，故稱核酸。其組成可分為兩大類：核糖核酸（簡(jiǎn)稱 RNA） 和脫氧核糖核酸（簡(jiǎn)稱 DNA）。其中 DNA98 以上存在于細(xì)胞核 中， RNA 90 存在于細(xì)胞質(zhì)， 10 存在于細(xì)胞核中。 核酸的化學(xué)組成：核酸是由磷酸、戊糖與堿基三類化學(xué)成分 組成的。組成核酸的戊糖有 D 核糖和 D 2 脫氧核糖。 核酸中存在的堿基主要有嘧啶堿和嘌呤堿兩類雜環(huán)堿。其中 最常見(jiàn)的有胞嘧啶（常用英文字母 C表示）、尿嘧啶（ U）、胸腺 嘧啶（ T）、腺嘌呤（ A）、烏嘌呤（ G） 5種。 核苷：由戊糖與堿

23、基縮合而得的產(chǎn)物稱為核苷。 RNA中的核 苷有腺嘌呤核苷、烏嘌呤核苷、胞嘧啶核苷和尿嘧啶核苷。 DNA 中的核苷有腺嘌呤脫氧核苷、烏嘌呤脫氧核苷、胞嘧啶脫氧核苷 和胸腺嘧啶脫氧核苷等。 組成核酸的基本單位 核苷酸：核苷酸是由 1分子戊糖、 1 分子雜環(huán)堿和 1分子磷酸組成。戊糖與堿基縮合成核苷，核苷再 與磷酸結(jié)合成為核苷酸。 三、合成高分子化合物 高分子的相對(duì)分子質(zhì)量一般在一萬(wàn)以上，亦有幾十萬(wàn)，甚至是 上百萬(wàn)。自然界存在的高分子如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、核酸等稱 天然高分子，通過(guò)人工合成的高分子如塑料、橡膠、纖維、膠粘劑 、涂料等稱合成高分子。高分子也叫聚合物，如聚乙烯由乙烯聚合

24、而成，其結(jié)構(gòu)單元為 CH2CH2， n 表示聚合度。 （一）加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng) 含有重鍵的單體分子，如丁二烯（ CH2=CHCH=CH2）、苯乙烯 （ CH2=CHC6H5）等它們是通過(guò)加成聚合反應(yīng)得到聚合物的。聚合時(shí) 常用引發(fā)劑 I先形成活性種 R*，活性種打開(kāi)單體 M的 鍵，與之加成， 形成單體活性種，接著不斷迅速地與單體加成形成高分子，隨后活 性鏈?zhǔn)セ钚?，使鏈終止?？捎煤?jiǎn)式表示如下： IR* R* + MRM* RM* + MRM 含有雙官能團(tuán)的單體，通過(guò)分子間官能團(tuán)地縮合反應(yīng)把單 體分子連接起來(lái)，同時(shí)生成水、醇、氨等小分子，這樣不斷地 縮合，使分子不斷增大，最

25、后形成高分子聚合物，稱為縮合聚 合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)。如已二胺和已二酸反應(yīng)生成聚已二酰 已二胺，商品名為尼龍 66。反應(yīng)式可寫(xiě)成： nH2N(CH2)6NH2 + n HOOC(CH2)4COOH H*NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn OH + (2n1)H2O （二）合成高分子的結(jié)構(gòu)和特性 線型高分子加熱時(shí)可以逐漸變軟，然后再變成液體，液體 冷卻后又逐漸變成固體，隨著溫度的變化可反復(fù)改變物理狀態(tài) 。線型高分子的這種性質(zhì)，稱為熱塑性，它可以使高分子材料 便于加工，還可以多次重復(fù)進(jìn)行。線型高分子還可以用溶劑溶 解。 單體進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，先形成線型高分子，在某種條

26、件下 分子鏈之間發(fā)生交聯(lián)由線型變成體型網(wǎng)狀高分子。體型高分子 加熱后不會(huì)熔化和流動(dòng)，這種性質(zhì)稱為熱固性。因此體型高分 子一旦加工成型后，不能通過(guò)加熱改變其形態(tài)，熱固性樹(shù)脂固 化后也不能容溶劑溶解，酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂是熱固性樹(shù)脂。 在熱的作用下，大分子末端斷列生成自由基，然后按鏈?zhǔn)?機(jī)理迅速逐已脫除單體二降解，脫除少量單體后短期內(nèi)殘留物 的相對(duì)分子質(zhì)量變化不大，此類反應(yīng)稱為解聚。如聚甲基丙烯 酸甲酯在 164270 能發(fā)生解聚。 （三）高分子材料 1、塑料 塑料是在一定的溫度和壓力下，可以塑制成型的合成高分子 材料，由于合成高分子具有熱塑性和熱固性，所以塑料可以分成 熱塑性

27、塑料和熱固性塑料。 工程塑料可以作為工程材料代替金屬，具有優(yōu)良的機(jī)械性 能、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，主要有聚酰胺、 ABS、聚碳酸脂等。 ABS工程塑料廣泛用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)， 許多家電的外殼就是 ABS塑料做的。 2、橡膠 橡膠具有高彈性、絕緣性、不透氣、不透水、抗沖擊、吸震 及阻尼性。有些特種橡膠還具有耐化學(xué)腐蝕、耐高溫、耐低溫、 耐油等性能。因而橡膠制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科技現(xiàn)代化中 起著重要的作用。 天然橡膠的組成是異戊二烯。現(xiàn)在可用異戊二烯單體合成的 異戊膠的結(jié)構(gòu)和性能基本與天然橡膠相同。 SiO m CH3 CH3

28、SiO n CH=CH2 CH3 硅橡膠的分子特別，主鏈上沒(méi)有碳原子，因此叫做元素有機(jī) 聚合物。由于硅橡膠無(wú)毒、無(wú)味、柔軟、光滑、生理惰性及血液 相溶型巨很優(yōu)良，亦可用作醫(yī)用高分子材料，如人工器官、人工 關(guān)節(jié)、整形修復(fù)材料、藥液載物等。因?yàn)樯鹉z分子是線型結(jié)構(gòu)， 生橡膠只在硫化后由線形分子體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)才有應(yīng)用價(jià)值。 3、纖維 目前絢麗多彩的紡織品，大部分是由化學(xué)纖維制成，化學(xué)纖 維又可分為人造纖維和合成纖維。宛如絲綢的人造棉（粘膠纖 維）、質(zhì)地柔軟的人造毛、輕柔滑爽的人造絲（醋酸纖維），是 由天然纖維或蛋白質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)改性而制成的，屬于人造 纖維。平常我們見(jiàn)到

29、的五彩繽紛而又厚實(shí)的緞子被面，大部分是 人造纖維制成的?？拱櫭鉅C的滌綸、堅(jiān)固耐磨的尼龍，勝似羊毛 的腈綸，結(jié)實(shí)耐穿的維綸等都是合成纖維。 4、膠粘劑 環(huán)氧樹(shù)脂：凡是分子中含有二個(gè)以上的環(huán)氧基的物質(zhì)，都可 作為環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑，環(huán)氧樹(shù)脂俗稱萬(wàn)能膠，通用環(huán)氧樹(shù)脂膠 粘劑是由 2， 2 (4， 4二羥基二苯基 )丙烷（俗稱雙酚 A）和環(huán) 氧氯丙烷縮聚反應(yīng)制得。 作為膠粘劑的環(huán)氧樹(shù)脂是亮黃色的的粘稠物質(zhì)，是線型分 子，相對(duì)分子質(zhì)量并不大， n在 0 19之間，在年節(jié)物體時(shí)需要 有機(jī)胺、酸酐等固化劑固化。 未經(jīng)固化的環(huán)氧樹(shù)脂相對(duì)分子質(zhì)量較小，沒(méi)有強(qiáng)度，而固 化以后相對(duì)分子質(zhì)量成倍提

30、高，最后形成不溶不熔的體型網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的粘接強(qiáng)度。 【 例題 1】 如何從賴氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合物的水溶液中 獲得各種氨基酸成分？ 【 解析 】 ：在等電點(diǎn)時(shí)氨基酸的溶解最小，故可在適宜的溫 度和濃度下調(diào)節(jié) pH至每以氨基酸的等電點(diǎn)，使它們分別析出。 本題可先調(diào)節(jié) pH至 3.22，讓谷氨酸析出，再調(diào)節(jié) pH = 6.02，讓 丙氨酸析出，最后調(diào) pH = 9.74使賴氨酸析出。 【 注意 】 ：在等電點(diǎn)時(shí)氨基酸分子既不移向電場(chǎng)的陽(yáng)極也不 移向電場(chǎng)的陰極，利用此性質(zhì)進(jìn)行分離非常有效。例如，控制 pH在 6左右，丙氨酸不移動(dòng)，谷氨酸移向陽(yáng)極，賴氨酸移向陰 極。 CH2

31、CH n OOCCH3 CH2CH n OOCCH3 NaOH CH2CH n OH 【 例題 2】 用不大于兩個(gè)碳的化合物合成聚乙烯醇。 【 分析 】 ：聚合物無(wú) CH2 = CHOH 單體，因此只能通過(guò)大 分子的反應(yīng)得到，即先合成聚醋酸乙烯，再醇解。 【 解析 】 ： HCCH + HOOCCH3 CH2 = CHOOCCH3 n CH2 = CHOOCCH3 + n HOCH3 + nCH3COOCH3 N H C H 2 C O N H C C C N C C N C C N O OH H HHHH OH

32、H C C N C C N C O O OHH H H N H C H 2 O H C O O HC H 2 O H C N H 3 + C C N C C N C C N O OH H HHHH O H C C N C C N C O O OHH H H H H N H 3 + C O O - N H 2 O C 【 例題 3】 某中學(xué)同學(xué)在一本英文雜志上發(fā)現(xiàn) 2張描述結(jié)構(gòu)變化的 簡(jiǎn)圖如下（圖中 “ ”是長(zhǎng)鏈的省略符號(hào)）： 未讀原文，他已經(jīng)理解：左圖是生命體內(nèi)最重要的一大類有 機(jī)物質(zhì) （填中文名稱）的模型化的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，右圖是由 于左圖物質(zhì)與 （化學(xué)式），即 （中文

33、名稱）發(fā)生反 應(yīng)后的模型化的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。由左至右的變化的主要科學(xué)應(yīng)用場(chǎng)合 是： ______________；但近年來(lái)我國(guó)一些不法奸商卻利用這種變 化來(lái)坑害消費(fèi)者，消費(fèi)者將因 ______________________。 【 解析 】 ：蛋白質(zhì)（或多肽）； CH2O；甲醛；制作（動(dòng)物） 標(biāo)本（或保存尸體）；食物中殘余甲醛可與人體蛋白質(zhì)發(fā)生 同右圖所示的反應(yīng)而受害 【 例題 4】 聚苯乙烯是一種重要的塑料，尤其是一種良好的絕緣 體。泡沫聚苯乙烯是很好的家用器具、精密儀器及其他物品的包 裝和減震材料。 （ 1）寫(xiě)出以苯和乙烯為原料合成聚苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，指 明使用的試劑或催化劑。

34、（ 2）寫(xiě)出在實(shí)驗(yàn)室中從苯和醋酐開(kāi)始制備苯乙烯的過(guò)程，指明 所需要的其他試劑或催化劑，闡明每一反應(yīng)步驟的機(jī)理。 （ 3）闡明以過(guò)氧化苯甲酸為引發(fā)劑的苯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理。 （ 1） 【 解析 】 ： （ 2） 第步是傅克?；磻?yīng)，屬親電取代反應(yīng)歷程，催化劑 AlCl3 的量應(yīng)略超過(guò)酸酐物質(zhì)的量的兩倍，親電進(jìn)攻試劑為?；x子。 該步反應(yīng)的機(jī)理為： 第步是還原反應(yīng)，可用催化加氫、金屬或非金屬氫化物還原劑 （ LiAlH4， NaBH4或 Na + C2H5OH）等法還原。該步反應(yīng)的機(jī)理為： 第步是消除反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理為： （ 3）苯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理為自由基聚合反應(yīng)，可分為鏈引發(fā)、 鏈增長(zhǎng)和鏈終止三個(gè)階段。 鏈引發(fā)階段： 為簡(jiǎn)單方便，設(shè) 和 C6H5為 R。則： 鏈增長(zhǎng)階段： 鏈終止階段：