Fő különbség - anionos és kationos polimerizáció
Az anionos polimerizáció és a kationos polimerizáció kétféle láncnövekedési polimerizációs reakció, amelyeket különféle típusú polimerek szintézisére használnak. Mindkét reakciónak ugyanaz a reakciómechanizmusa, de a reakciókezdeményező más. Az anionos polimerizációs reakciókat egy aktív anionos faj, míg a kationos polimerizációs reakciókat egy aktív kationos faj indítja el. Ez a legfontosabb különbség az anionos és a kationos polimerizáció között. Mindkét polimerizációs reakció érzékeny az alkalmazott oldószerre.
Mi az anionos polimerizáció?
Az anionos polimerizáció egy lánc növekedési reakció, amely anionnal kezdődik. Az anionos polimerizációban többféle iniciátort használnak. Ez a reakciósor három lépésben zajlik: iniciáció, lánc terjedése és lánc vége. Ezeket a polimerizációs reakciókat a monomer kettős kötéséhez nukleofil hozzáadással indítjuk. Ezért a reakcióban alkalmazott iniciátornak nukleofilnek kell lennie.
Beavatás erős anionon keresztül
Mi a kationos polimerizáció?
A kationos polimerizáció a láncnövekedési polimerizációs reakciók másik kategóriájának tekinthető. A kation ezt a reakciót úgy indítja el, hogy töltését átteszi egy monomerbe, és ezután egy reaktívabb fajt eredményez. Ezután a reaktív monomer hasonlóan reagál más monomerekkel polimert képezve. Csak kismértékben vannak olyan monomerek, amelyek megkönnyítik a kationos polimerizációs láncreakciót. Az elektront adó szubsztituenseket és heterociklusokat tartalmazó olefinek alkalmasak az ilyen típusú reakciókra.
Iniciálás protikus savakkal
Mi a különbség az anionos és a kationos polimerizáció között?
Példák kezdeményezőkre és monomerekre:
Monomerek:
Anionos polimerizáció: Az anionos polimerizáció monomerekkel megy végbe, amelyek elektronelvonó csoportokkal rendelkeznek, például nitril, karboxil, fenil és vinil.
Kationos polimerizáció: Az alkoxi-, fenil-, vinil- és 1,1-dialkil-szubsztituenseket tartalmazó alkének néhány példája a kationos polimerizációban alkalmazott monomereknek.
Kezdeményezők:
Anionos polimerizáció: Azok a nukleofilek, mint a hidroxid, alkoxid, cianid vagy egy karbanion, iniciátorokként működhetnek az anionos polimerizációban. A karbanion származhat fémorganikus fajokból, például alkil-lítiumból vagy Grignard-reagensből.
Kationos polimerizáció: elektrofil reagensek, mint például hidrogén-halogenides savak (sósav, HBr, H 2 SO 4, HClO 4) az egyik csoport a iniciátorok használt kationos polimerizációs reakciókat. Ezenkívül a lewis-savak (elektron-akceptorok) és a karbónium-ionok előállítására képes vegyületek is megindíthatják a polimerizációt. Az alkalmazható Lewis savak AICI 3, SnCl 4, BF 3, TiCl 4, AgClO 4, és azt 2. Azonban, Lewis-savak igényelnek egy ko-iniciátor, például H 2 O, vagy egy szerves halogénvegyület.
Gépezet:
Anionos polimerizáció: Az anionos polimerizációhoz iniciátorra van szükség a reakció elindításához, és monomerre van szükség a polimer kialakításához. Ebben az esetben egy reaktív anionos faj monomerrel való reakcióval kezdi meg a reakciót. A kapott monomer egy karbanion, amely ezután egy másik monomerrel reagálva új karbaniont képez. A reakció úgy megy végbe, hogy egy monomert adunk a növekvő lánchoz ugyanúgy, és ez állítja elő a polimer láncot. Ezt hívják „láncterjesztésnek”.
Kationos polimerizáció: A reaktív kationos faj a reakciót úgy kezdi meg, hogy megköti és átviszi töltését egy monomerbe. A kapott reaktív monomer ezután egy másik monomerrel reagálva polimert képez, ugyanúgy, mint az anionos polimerizációnál.
Reakció arány:
Anionos polimerizáció: Az anionos polimerizációs reakciók sebessége viszonylag lassabb, mint a kationos polimerizációs reakcióké, mivel az anionos iniciátor negatív töltete számos más tényezővel stabilizálható. Ha ezek az ionok stabilak, kevésbé lesznek reaktívak.
Kationos polimerizáció: A kationos polimerizációs reakciók sebessége viszonylag gyorsabb, mint az anionos polimerizációs reakcióké, mivel a kationos iniciátor nagyon reaktív, nehezen szabályozható és stabilizálható.
Alkalmazások:
Anionos polimerizáció: Az anionos polimerizációt néhány fontos anyag előállítására használják, mint például polidien szintetikus kaucsuk, oldott sztirol / butadién kaucsuk (SBR) és sztirol hőre lágyuló elasztomerek.
Kationos polimerizáció: A kationos polimerizációt a (belső csövekben használt) poliizobutilén és a poli (N-vinil-karbazol) (PVK) előállításához használják.
