Diferența Dintre Polimerizarea Anionică și Cationică

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 08:41

Diferența cheie - Polimerizarea anionică vs cationică

Polimerizarea anionică și polimerizarea cationică sunt două tipuri de reacții de polimerizare a creșterii lanțului care sunt utilizate pentru a sintetiza diferite tipuri de polimeri. Ambele reacții au același mecanism de reacție, dar inițiatorul reacției este diferit. Reacțiile de polimerizare anionică sunt inițiate de o specie anionică activă, în timp ce reacțiile de polimerizare cationică sunt inițiate de o specie cationică activă. Aceasta este diferența cheie între polimerizarea anionică și cationică. Ambele reacții de polimerizare sunt sensibile la solventul utilizat.

Ce este polimerizarea anionică?

Polimerizarea anionică este o reacție de creștere în lanț care începe cu un anion. În polimerizarea anionică sunt folosiți mai multe tipuri diferite de inițiatori. Această serie de reacții are loc în trei pași: inițierea, propagarea lanțului și terminarea lanțului. Aceste reacții de polimerizare sunt inițiate prin adăugarea nucleofilă la dubla legătură a monomerului. Prin urmare, inițiatorul utilizat în reacție ar trebui să fie un nucleofil.

Inițierea prin anion puternic

Ce este polimerizarea cationică?

Polimerizarea cationică poate fi considerată ca o altă categorie de reacții de polimerizare a creșterii lanțului. Un cation inițiază această reacție transferându-și sarcina la un monomer, ceea ce duce la producerea unei specii mai reactive. Apoi, monomerul reactiv reacționează similar cu alți monomeri pentru a forma un polimer. Există doar un număr limitat de monomeri care pot facilita reacția în lanț a polimerizării cationice. Olefinele care conțin substituenți donatori de electroni și heterocicluri sunt potrivite pentru aceste tipuri de reacții.

Inițierea prin acizi protici

Care este diferența dintre polimerizarea anionică și cationică?

Exemple de inițiatori și monomeri:

Monomeri:

Polimerizare anionică: Polimerizarea anionică are loc cu monomeri având grupe de retragere a electronilor, cum ar fi nitril, carboxil, fenil și vinil.

Polimerizare cationică: Alchenele având substituenți alcoxi, fenil, vinil și 1,1-dialchil sunt câteva exemple de monomeri utilizați în polimerizarea cationică.

Inițiatori:

Polimerizarea anionică: nucleofilii precum hidroxidul, alcoxidul, cianura sau un carbanion pot acționa ca inițiatori în polimerizarea anionică. Carbanionul poate proveni din specii organometalice, cum ar fi alchil litiu sau reactiv Grignard.

Polimerizarea cationică: agenții electrofili, cum ar fi acizii halohidrici (HCI, HBr, H ₂ SO ₄, HClO ₄) sunt un grup de inițiatori utilizați în reacțiile de polimerizare cationică. În plus, acizii Lewis (acceptori de electroni) și compușii capabili să genereze ioni de carboniu pot iniția, de asemenea, polimerizarea. Exemple de acizi Lewis sunt AlCb ₃, SnCl ₄, BF ₃, TiCU ₄, AgClO ₄, și ₂. Cu toate acestea, acizii lewis necesită un co-inițiator, cum ar fi H ₂ O sau un compus organic halogenat.

Mecanism:

Polimerizare anionică: Polimerizarea anionică necesită un inițiator pentru a începe reacția și un monomer pentru a forma polimerul. În acest caz, o specie anionică reactivă inițiază reacția reacționând cu un monomer. Monomerul rezultat este un carbanion, care reacționează apoi cu un alt monomer pentru a forma un nou carbanion. Reacția continuă prin adăugarea unui monomer la lanțul de creștere în același mod, iar acest lucru produce lanțul polimeric. Aceasta se numește „propagarea lanțului”.

Polimerizare cationică: O specie cationică reactivă inițiază reacția prin legarea și transferarea sarcinii sale la un monomer. Monomerul reactiv rezultat reacționează apoi cu un alt monomer pentru a forma un polimer în același mod ca și în polimerizarea anionică.

Rata de reacție:

Polimerizare anionică: Rata reacțiilor de polimerizare anionică este relativ mai lentă decât reacțiile de polimerizare cationică, deoarece sarcina negativă pe inițiatorul anionic poate fi stabilizată de alți factori. Când acești ioni sunt stabili, vor deveni mai puțin reactivi.

Polimerizare cationică: Rata reacțiilor de polimerizare cationică este relativ mai rapidă decât reacțiile de polimerizare anionică, deoarece inițiatorul cationic este foarte reactiv, dificil de controlat și stabilizat.

Aplicații:

Polimerizare anionică: polimerizarea anionică este utilizată pentru fabricarea unor materiale importante, cum ar fi cauciucurile sintetice polidienice, cauciucurile soluție stiren / butadienă (SBR) și elastomerii termoplastici stirenici.

Polimerizare cationică: Polimerizarea cationică este utilizată în producția de poliizobutilenă (utilizată în tuburile interioare) și poli (N-vinilcarbazol) (PVK).