Pagrindinis skirtumas - anijoninė ir katijoninė polimerizacija
Anijoninė polimerizacija ir katijoninė polimerizacija yra dviejų tipų grandinės augimo polimerizacijos reakcijos, kurios naudojamos įvairių tipų polimerams sintetinti. Abi šios reakcijos turi tą patį reakcijos mechanizmą, tačiau reakcijos iniciatorius yra kitoks. Anijoninės polimerizacijos reakcijas inicijuoja aktyvios anijoninės rūšys, tuo tarpu katijonines polimerizacijos reakcijas - aktyvios katijoninės rūšys. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp anijoninės ir katijoninės polimerizacijos. Abi šios polimerizacijos reakcijos yra jautrios naudojamam tirpikliui.
Kas yra anijoninė polimerizacija?
Anijoninė polimerizacija yra grandinės augimo reakcija, kuri prasideda anijonu. Anijoninėje polimerizacijoje naudojami keli skirtingi iniciatorių tipai. Ši reakcijų serija vyksta trimis etapais: inicijavimu, grandinės plitimu ir grandinės nutraukimu. Šios polimerizacijos reakcijos prasideda nukleofiliškai pridedant dvigubą monomero ryšį. Todėl reakcijoje naudojamas iniciatorius turėtų būti nukleofilas.
Inicijavimas per stiprų anijoną
Kas yra katijoninė polimerizacija?
Katijoninė polimerizacija gali būti laikoma kita grandinės augimo polimerizacijos reakcijų kategorija. Katijonas inicijuoja šią reakciją, perkeldamas savo krūvį į monomerą, o tada gaunama reaktyvesnė rūšis. Toliau reaktyvusis monomeras panašiai reaguoja su kitais monomerais ir susidaro polimeras. Yra tik ribotas skaičius monomerų, kurie gali palengvinti katijoninės polimerizacijos grandinės reakciją. Tokio tipo reakcijoms tinka olefinai, turintys elektronus dovanojančių pakaitų ir heterociklus.
Inicijavimas protinėmis rūgštimis
Kuo skiriasi anijoninė ir katijoninė polimerizacija?
Iniciatorių ir monomerų pavyzdžiai:
Monomerai:
Anijoninė polimerizacija: Anijoninė polimerizacija vyksta su monomerais, turinčiais elektronus išskiriančias grupes, tokias kaip nitrilas, karboksilas, fenilas ir vinilas.
Katijoninė polimerizacija: alkenai, turintys alkoksi, fenilo, vinilo ir 1,1-dialkilo pakaitalus, yra keli katijoninėje polimerizacijoje naudojamų monomerų pavyzdžiai.
Iniciatoriai:
Anijoninė polimerizacija: Nukleofilai, tokie kaip hidroksidas, alkoksidas, cianidas ar karbanionas, gali veikti kaip iniciatoriai anijoninėje polimerizacijoje. Karbanionas gali kilti iš metalų organinių medžiagų, tokių kaip alkilo ličio ar Grignardo reagentas.
Katijoninis polimerizacija: elektrofilinis agentų, tokių kaip halohydric rūgščių (HCl, HBr, H 2 SO 4, HClO 4) yra viena grupė iniciatorių, naudojamų katijoninių polimerizacijos reakcijų. Be to, lewiso rūgštys (elektronų akceptoriai) ir junginiai, galintys generuoti anglies jonus, taip pat gali inicijuoti polimerizaciją. Pavyzdžiai Lewis rūgščių yra AlCl 3, SnCl 4, BF 3, TiCl 4, AgClO 4, ir aš 2. Tačiau, Lewis rūgštys reikalauja koiniciatoriaus pavyzdžiui, H 2 O arba organinės halogeno junginio.
Mechanizmas:
Anijoninė polimerizacija: Anijoninei polimerizacijai reikalingas iniciatorius, kad būtų pradėta reakcija, ir monomeras, kad susidarytų polimeras. Šiuo atveju reaktyvioji anijoninė rūšis pradeda reakciją, reaguodama su monomeru. Gautas monomeras yra karbanionas, kuris tada reaguoja su kitu monomeru ir sudaro naują karbanioną. Reakcija vyksta tuo pačiu būdu pridedant monomerą prie augančios grandinės ir taip gaunama polimero grandinė. Tai vadinama „grandinės sklidimu“.
Katijoninė polimerizacija: Reaktyvi katijoninė rūšis pradeda reakciją surišdama ir perkeldama savo krūvį į monomerą. Gautas reaktyvus monomeras reaguoja su kitu monomeru ir sudaro polimerą taip pat, kaip anijoninės polimerizacijos metu.
Reakcijos dažnis:
Anijoninė polimerizacija: Anijoninės polimerizacijos reakcijų greitis yra santykinai lėtesnis nei katijoninės polimerizacijos reakcijų, nes neigiamą anijoninio iniciatoriaus krūvį galima stabilizuoti keliais kitais veiksniais. Kai šie jonai bus stabilūs, jie taps mažiau reaktyvūs.
Katijoninė polimerizacija: Katijoninės polimerizacijos reakcijų greitis yra palyginti greitesnis nei anijoninių polimerizacijos reakcijų, nes katijoninis iniciatorius yra labai reaktyvus, jį sunku valdyti ir stabilizuoti.
Programos:
Anijoninė polimerizacija: Anijoninė polimerizacija naudojama kai kurioms svarbioms medžiagoms, tokioms kaip sintetinės polidieninės gumos, stireno / butadieno tirpalai (SBR) ir stireno termoplastiniai elastomerai, gaminti.
Katijoninė polimerizacija: Katijoninė polimerizacija naudojama gaminant poliizobutileną (naudojamą vidiniuose vamzdeliuose) ir poli (N-vinilkarbazolą) (PVK).
