Негизги айырма – Аниондук жана катиондук полимеризация
Аниондук полимерлөө жана катиондук полимерлөө полимерлердин ар кандай түрлөрүн синтездөө үчүн колдонулган чынжыр өсүү полимерлөө реакцияларынын эки түрү. Бул эки реакциянын тең реакция механизми бирдей, бирок реакциянын демилгечиси башка. Аниондук полимерлөө реакциялары активдүү аниондук түр тарабынан башталат, ал эми катиондук полимерлөө реакциялары активдүү катиондук түрлөр тарабынан башталат. Бул аниондук жана катиондук полимерлөөнүн ортосундагы негизги айырма. Бул эки полимерлөө реакциялары колдонулган эриткичке сезгич.
Аниондук полимеризация деген эмне?
Аниондук полимерлөө – бул анион менен башталган чынжыр өсүү реакциясы. Аниондук полимеризацияда бир нече түрдүү инициаторлор колдонулат. Бул реакциялар сериясы үч баскычта ишке ашат: башталышы, чынжырдын таралышы жана чынжырдын бүтүшү. Бул полимерлөө реакциялары мономердин кош байланышына нуклеофилдик кошулуу менен башталат. Демек, реакцияда колдонулуучу демилгечи нуклеофил болушу керек.
Күчтүү анион аркылуу баштоо
Катиондук полимеризация деген эмне?
Катиондук полимерлөө чынжыр өсүү полимерлөө реакцияларынын дагы бир категориясы катары каралышы мүмкүн. Катион бул реакцияны өзүнүн зарядын мономерге өткөрүп берүү менен баштайт, андан кийин реактивдүү түр пайда болот. Андан кийин реактивдүү мономер башка мономерлер менен окшош реакцияга кирип, полимерди пайда кылат. Катиондук полимерлөө чынжыр реакциясын жеңилдете турган мономерлердин чектелген саны гана бар. Электрондук алмаштыруучуларды жана гетероциклдерди камтыган олефиндер реакциялардын бул түрлөрү үчүн ылайыктуу.
Протик кислоталар менен демилге
Аниондук жана катиондук полимеризациянын ортосунда кандай айырма бар?
Демилгечилердин жана мономерлердин мисалдары:
Мономерлер:
Аниондук полимерлөө: аниондук полимерлөө нитрил, карбоксил, фенил жана винил сыяктуу электрон тартып алуучу топтору бар мономерлерде ишке ашат.
Катиондук полимерлөө: алкокси, фенил, винил жана 1, 1-диалкил алмаштыруучулары бар алкендер катиондук полимерлөөдө колдонулган мономерлердин айрым мисалдары болуп саналат.
Демилгечилер:
Аниондук полимерлөө: гидроксид, алкоксид, цианид же карбанион сыяктуу нуклеофилдер аниондук полимерлөөдө демилгечи катары кызмат кыла алат. Карбанион алкил литий же Гринард реагенти сыяктуу металл органикалык түрлөрдөн келип чыгышы мүмкүн.
Катиондук полимерлөө: галогиддик кислоталар (HCl, HBr, H2SO4, HClO сыяктуу электрофилдик агенттер 4) – катиондук полимерлөө реакцияларында колдонулган инициаторлордун бир тобу. Мындан тышкары, люис кислоталары (электрондук акцепторлор) жана карбоний иондорун түзүүгө жөндөмдүү кошулмалар да полимеризацияны башташы мүмкүн. Lewis кислоталарынын мисалдары: AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4, жана I2 Бирок, люис кислоталары H сыяктуу ко-инициаторду талап кылат 2O же органикалык галоген кошулмасы.
Механизм:
Аниондук полимерлөө: Аниондук полимерлөө реакцияны баштоо үчүн демилгечи жана полимерди түзүү үчүн мономерди талап кылат. Бул учурда реактивдүү аниондук түр мономер менен реакцияга кирип реакцияны баштайт. Алынган мономер карбанион болуп саналат, ал андан кийин башка мономер менен реакцияга кирип, жаңы карбанионду пайда кылат. Реакция өсүп жаткан чынжырга мономерди кошуу менен ушундай эле жүрөт жана бул полимер чынжырын пайда кылат. Бул "чынжырдын жайылуусу"деп аталат.
Катиондук полимеризация: Реактивдүү катиондук түр өзүнүн зарядын мономерге байлап, өткөрүп берүү менен реакцияны баштайт. Андан кийин пайда болгон реактивдүү мономер башка мономер менен реакцияга кирип, аниондук полимеризациядагыдай эле полимерди пайда кылат.
Реакциянын ылдамдыгы:
Аниондук полимерлөө: Аниондук полимерлөө реакцияларынын ылдамдыгы катиондук полимерлөө реакцияларына караганда салыштырмалуу жайыраак, анткени аниондук инициатордогу терс зарядды бир нече башка факторлор менен турукташтырууга болот. Бул иондор туруктуу болгондо, алар азыраак реактивдүү болуп калат.
Катиондук полимерлөө: Катиондук полимерлөө реакцияларынын ылдамдыгы аниондук полимерлөө реакцияларына караганда салыштырмалуу тезирээк, анткени катиондук демилгечи абдан реактивдүү, контролдоо жана турукташтыруу кыйын.
Колдонмолор:
Аниондук полимерлөө: Аниондук полимерлөө полидиендик синтетикалык каучуктар, эритме стирол/бутадиен каучуктары (SBR) жана стирендик термопластикалык эластомерлер сыяктуу маанилүү материалдарды өндүрүү үчүн колдонулат.
Катиондук полимерлөө: Катиондук полимерлөө полиизобутилен (ички түтүктөрдө колдонулат) жана поли (N-винилкарбазол) (PVK) өндүрүшүндө колдонулат.
