Mi a polimerizáció a szerves kémiában?

A polimerizáció az a folyamat, hogy nagy molekulát kapjon egyfajta kezdeti monomerből. A kapott polimer olyan makromolekula, amely elegendő számú ismétlődő egységet tartalmaz.

A polimerizáció fő típusai

A kérdésre, hogy mi a polimerizáció a kémiában, megjegyezzük, hogy ez a reakció katalizátor (folyamat gyorsító) jelenlétében fordul elő.

Homopolimer - egy nagy molekulájú vegyület, amelyet ugyanazon kiindulási monomerek kombinációja során kapunk.

A heteropolimer a különböző kiindulási anyagok reakcióterméke.

A polimer szerkezete

Mivel a polimerizáció egy összetett kémiai folyamat, a kapott polimer molekulatömege különböző indexű lehet. A nagy molekulájú vegyületekben "végcsoportok" vannak, amelyek eltérnek az ismétlődő fragmensektől. Az ilyen csoportok kis mennyiségben vannak jelen a polimer szerkezetében, ezért jellegüket nem veszik figyelembe a kapott polimer anyag kémiai és fizikai tulajdonságainak elemzésekor.

Kationos polimerizáció

Mi a kationos polimerizáció? Ez a folyamat Lewis-savak ( alumínium-klorid, bór-fluorid, savak keveréke) hatására egy olyan mechanizmussal, amely hasonlít az elektrofil beadáshoz többszörös (kettős) kötéssel.

Az első szakaszban a proton az alkénhez kapcsolódik, ami karbocation kialakulását eredményezi.

Továbbá az elektronikus kapcsolódás következtében egy másik alkénmolekula belép a kölcsönhatásba, és végül egy karbocationt képez egy hosszabb lánccal.

A folyamat többszöri ismétlődése megtörténik, aminek következtében nagy molekulatömegű karbocation alakul ki.

Nagy a valószínűsége annak, hogy megtöri a kation központot, amit a protonmolekulától való elválasztás okozhat.

példák

Vizsgáljuk meg részletesen azt a kérdést, hogy mi a polimerizáció a kémia területén. Ilyen eljárás például az izobutilén polimerizációján alapul. Az eljárás a kationos mechanizmuson keresztül zajlik, mivel vannak alkil-elektron-adományozó csoportok.

A poliizobutilén lánc kialakulása oly módon történik, hogy a végén a legstabilabb karbocation képződik. Ennek eredményeképpen a "fej a farok" rendezett csatlakozása következik.

A kémiai kölcsönhatás során, gyakorlatilag víz jelenléte nélkül, hosszú láncú polimer képződik.

Mi ez a polimerizáció a telítetlen szénhidrogének osztályának ez a képviselője ? Ha katalizátorként tömény kénsavat választunk, a polimerizáció után két dimer keverékét észleljük. Miután az izobutilén két molekulája összekapcsolódott, a lánc elszakad. Ebben az esetben a közbenső komplex (karbocation) a protonját a vízhez adja, mielőtt kölcsönhatásba lépne egy másik telítetlen alkén molekulával.

Anionos polimerizáció

Mi az anionos polimerizáció? Ez a mechanizmus feltételezi az alkén polimerizációját a többszörös kötés egyik végénél. Polimerizáció akkor lehetséges, ha egy alkénmolekulát megtámad bizonyos nukleofil reagensek.

Például az amid-anion kettős kötéssel kölcsönhatásba lép az akrilnitráttal, ami karbaniont eredményez, amelyben negatív töltés van lokalizálva a cianid és a szénatom között. Ha a komplexnek stabilnak bizonyul, a következő alkénmolekulához való hozzáadását figyeljük meg.

A növekvő lánc megszüntetése olyan reakcióban lehetséges, amely a szénlánc végén lévő negatív töltet megszüntetéséhez vezet.

Szabad gyökös polimerizáció

Az etilénpolimerizáció folyamata peroxidok jelenlétében (magas nyomáson és magas hőmérsékleten) megy végbe. A lánc lebomlását megkönnyíti a radikális rekombináció vagy aránytalanság.

A polietilén szénhidrogén láncában számos etilén szerkezeti egység található. Ez a szerkezet jellemzi e nagy molekulájú vegyület értékes tulajdonságait, és széles körben alkalmazza egy ipari méretű csomagolófilm előállításában. Ezenkívül polietilénre van szükség a termékek öntéssel és öntéssel történő előállításához.

Ha egy nem-symmetrikus alkénben egy szabad gyökös polimerizáció típusát alkalmazzuk, a növekvõ véget egy stabil gyöként ábrázoljuk, és az eljárást a "fej a farok" típus jelenti.

Az izobutilén és a propilén nem szabad polimerizálódni a szabad gyökös mechanizmuson. A vegyiparban előállított valamennyi polimer megtalálható a gépgyártás, a gyógyszeripar és az orvostudomány különféle ágaiban. Az etilén-sorozat telítetlen szénhidrogénekből származó legáltalánosabb polimerek maguk a polietilének, valamint homológ-propilénjei.