Skirtumas tarp anijoninės ir katijoninės polimerizacijos

Pagrindinis skirtumas - anijoninė ir katijoninė polimerizacija
 

Anijoninė polimerizacija ir katijoninė polimerizacija yra dviejų tipų grandinės augimo polimerizacijos reakcijos, naudojamos įvairių rūšių polimerų sintezei. Abi šios reakcijos turi tą patį reakcijos mechanizmą, tačiau reakcijos iniciatorius yra skirtingas. Anijoninės polimerizacijos reakcijas inicijuoja aktyvi anijoninė rūšis, tuo tarpu katijoninės polimerizacijos reakcijas inicijuoja aktyvi katijonų rūšis. 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 seka vyksta trimis etapais: iniciacija, grandinės plitimas ir grandinės pabaiga. Šios polimerizacijos reakcijos yra inicijuojamos nukleofiliniu būdu pridedant dvigubą monomero jungtį. Todėl reakcijoje naudojamas iniciatorius turėtų būti nukleofilas.

Iniciacija 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, kuris vėliau sukuria reaktyvesnę rūšį. Tada reaktyvusis monomeras panašiai reaguoja su kitais monomerais, sudarydamas polimerą. Yra tik ribotas skaičius monomerų, kurie gali palengvinti katijoninės polimerizacijos grandinės reakciją. Olefinai, turintys elektronus dovanojančius pakaitus ir heterociklus, yra tinkami šioms reakcijų rūšims.

Pradėjimas protinėmis rūgštimis

Kuo skiriasi anijoninė ir katijoninė polimerizacija?

Iniciatorių ir monomerų pavyzdžiai:

Monomerai:

Anijoninė polimerizacija: Anijoninė polimerizacija vyksta naudojant monomerus, turinčius elektronus atitraukiančias grupes, tokias kaip nitrilas, karboksilas, fenilas ir vinilis..

Katijoninė polimerizacija: Alkenai, turintys alkoksi, fenilo, vinilo ir 1,1-dialkilo pakaitus, 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 metalo organinių junginių, tokių kaip alkil-ličio arba Grignardo reagentas.

Katijoninė polimerizacija: Elektrofiliniai agentai, tokie kaip halohidro rūgštys (HCl, HBr, H₂Taigi₄, HClO₄) yra viena iniciatorių grupė, naudojama katijoninės polimerizacijos reakcijose. Be to, Lewis rūgštys (elektronų akceptoriai) ir junginiai, galintys generuoti karbio jonus, taip pat gali inicijuoti polimerizaciją. Lewis rūgščių pavyzdžiai yra AlCl₃, SnCl₄, BF₃, TiCl₄, AgClO₄, ir aš₂. Tačiau Lewis rūgštims reikia tokio iniciatoriaus kaip H₂O arba organinis halogeno junginys.

Mechanizmas:

Anijoninė polimerizacija: Anijoninei polimerizacijai reikia iniciatoriaus, kad būtų galima pradėti reakciją, ir monomero, kad susidarytų polimeras. Šiuo atveju reaktyvi anijoninė rūšis inicijuoja reakciją, reaguodama su monomeru. Gautas monomeras yra carbanionas, kuris tada reaguoja su kitu monomeru, sudarydamas naują carbanioną. Reakcija vyksta tuo pačiu būdu pridedant monomerą į augančią grandinę, ir taip susidaro polimero grandinė. Tai vadinama „grandinės sklidimu“.

Katijoninė polimerizacija: Reaktyviosios katijoninės rūšys inicijuoja reakciją surišdamos ir pernešdamos savo krūvį į monomerą. Gautas reaktyvusis monomeras reaguoja su kitu monomeru, sudarydamas polimerą tokiu pačiu būdu, kaip ir anijoninės polimerizacijos metu.

Reakcijos greitis:       

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 santykinai greitesnis nei anijoninių polimerizacijos reakcijų, nes katijoninis iniciatorius yra labai reaktyvus, sunkiai kontroliuojamas ir stabilizuojamas..

Programos:

Anijoninė polimerizacija: Anijoninė polimerizacija naudojama gaminant kai kurias svarbias medžiagas, tokias kaip sintetiniai kaučiukai iš polietileno, tirpalo stireno / butadieno kaučiukai (SBR) ir stireniniai termoplastiniai elastomerai..

Katijoninė polimerizacija: Katijoninė polimerizacija naudojama gaminant poliizobutileną (naudojamą vidiniuose vamzdeliuose) ir poli (N-vinilkarbazolą) (PVK)..

Nuorodos: „Katijoninė polimerizacija“. Vikipedija. „Anijoninė adityvinė polimerizacija“. Vikipedija „Catonic Vinly Polymerization“ Polimerizacijos mokslo centras „Polimerizacijos reakcijos“. „Bodner Research Lab“

Vaizdo mandagumas: „Protinės rūgšties inicijavimas“, pateikė „MatChem121“ - Nuosavas darbas (CC BY 3.0) per „Wikimedia“ - „AAP Init Strong Anion“ - „Chem538grp1w09“ - Nuosavas darbas („Public Domain“) per „Commons Wikimedia“