Што такое полімерызацыя у арганічнай хіміі

Полімерызацыя - гэта працэс атрымання з аднаго віду зыходных мономеров буйной малекулы. Атрымоўваны палімер ўяўляе сабой макрамалекул, якая складаецца з дастатковай колькасці паўтаральных звёнаў.

Асноўныя віды полімерызацыі

Адказваючы на пытанне пра тое, што такое полімерызацыя ў хіміі, заўважым, што дадзеная рэакцыя працякае пры наяўнасці каталізатара (паскаральніка працэсу).

Гомополимер - высокамалекулярныя злучэнні, якое атрымліваюць у ходзе аб'яднання аднолькавых зыходных мономеров.

Гетерополимер - прадукт рэакцыі ўзаемадзеяння розных зыходных рэчываў.

структура палімера

Улічваючы, што полімерызацыя - гэта складаны хімічны працэс, малекулярная маса атрымліваецца палімера можа мець розны паказчык. У высокамалекулярных злучэннях ёсць «канцавыя групы», адрозныя ад паўтаральных фрагментаў. Такія групы ўтрымліваюцца ў структуры палімера ў нязначнай колькасці, таму іх характар не ўлічваюць пры аналізе хімічных і фізічных уласцівасцяў атрыманага палімернага рэчывы.

катыёнаў полімерызацыі

Што такое полімерызацыя катыённымі выгляду? Працякае гэты працэс пад уздзеяннем кіслот Люіса (сумесі хларыду алюмінія, фтарыду бору, кіслот) па механізме, які аналагічны працэсу электрафільнага далучэння па кратнай (двайны) сувязі.

На першым этапе адбываецца далучэнне пратона да алкена, у выніку чаго ўтвараецца карбокатион.

Далей, за кошт электроннай сувязі, ва ўзаемадзеянне ўступае іншая малекула алкена, у выніку ўтворыцца карбокатион, які мае больш доўгі ланцуг.

Адбываецца шматразовае паўтарэнне працэсу, у выніку чаго фармуецца карбокатион, які мае высокую малекулярную масу.

Высокая верагоднасць абрыву катыённымі цэнтра, што можа быць справакавана адрывам ад малекулы пратона.

прыклады

Разгледзім падрабязней пытанне пра тое, што такое полімерызацыя ў хіміі. Прыклады падобнага працэсу прывядзем на аснове полімерызацыі изобутилена. Працэс працякае па катыёнаў механізму, так як прысутнічаюць алкильные электродонорные групы.

Фарміраванне ланцуга полиизобутилена адбываецца так, што ствараецца на яе канцы максімальна стабільны карбокатион. У выніку назіраецца спарадкаванае далучэнне «галавой да хваста».

Пры правядзенні хімічнага ўзаемадзеяння, практычна без прысутнасці вады, назіраецца адукацыю палімера, які мае доўгі ланцуг.

Што такое полімерызацыя дадзенага прадстаўніка класа непредельных вуглевадародаў? Калі ў якасці каталізатара абраная канцэнтраваная серная кіслата, назіраецца пасля полімерызацыі адукацыю сумесі двух дымеры. Пасля таго як будуць злучаны паміж сабой дзве малекулы изобутилена, адбываецца абрыў ланцуга. Пры гэтым прамежкавы комплекс (карбокатион) аддае свой пратон вадзе да таго, як уступіць ва ўзаемадзеянне з другога малекулай непредельные алкена.

аніённымі полімерызацыі

Што такое полімерызацыя аніёнаў выгляду? Гэты механізм прадугледжвае правядзенне полімерызацыі алкена па адным з канцоў кратнай сувязі. Полімерызацыя магчымая пры атацы малекулы алкена пэўнымі нуклеафільнага рэагентамі.

Напрыклад, Амід-аніёны уступае ва ўзаемадзеянне з акрилонитратом па двайны сувязі, у выніку ўтворыцца карбанион, у якім адмоўны зарад лакалізаваны паміж цыянідам і атамам вугляроду. Калі комплекс атрымліваецца ўстойлівым, назіраецца далучэнне яго да наступнай малекуле алкена.

Абрыў расце ланцуга магчымы ў рэакцыі, якая прыводзіць да ліквідацыі на канцы вугляроднага ланцуга адмоўнага зарада.

Свабодна радыкальная полімерызацыя

Працэс полімерызацыі этылену можа працякаць пры наяўнасці пераксіду (пры павышаным ціску і высокай тэмпературы). Абрыву ланцуга спрыяе працэс рэкамбінацыі альбо диспропорционирования радыкалаў.

У вуглевадароднай ланцужку поліэтылену знаходзіцца некалькі структурных звёнаў этылену. Менавіта такі будынак характарызуе каштоўныя ўласцівасці дадзенага вялікамалекульнага злучэння, спрыяе яго шырокаму прымяненню пры вырабе ў прамысловых маштабах упаковачнай плёнкі. Акрамя таго, поліэтылен неабходны для стварэння вырабаў шляхам фармавання і ліцця.

У выпадку свободнорадикального выгляду полімерызацыі ў нессиметричного алкена які расце канец будзе прадстаўлены ў выглядзе стабільнага радыкала, а працэс прадстаўлены па тыпу «да хваста галава».

У изобутилена і прапілену няма полімерызацыі па свободнорадикальному механізму. Усе палімеры, што атрымліваюць у хімічнай прамысловасці, знаходзяць сваё прымяненне ў розных галінах машынабудавання, фармацэўтыцы, медыцыне. Самымі распаўсюджанымі палімерамі, якія атрымліваюцца з непредельных вуглевадародаў шэрагу этылену, з'яўляюцца сам поліэтылен, а таксама яго гамолагі - прапілен.