Διαφορά μεταξύ ανιονικού και κατιονικού πολυμερισμού | Ανιονικός και κατιονικός πολυμερισμός

Διαφορά κλειδιού - Ανιονικός και κατιονικός πολυμερισμός

Ο ανιονικός πολυμερισμός και ο κατιονικός πολυμερισμός είναι δύο τύποι αντιδράσεων πολυμερισμού ανάπτυξης αλυσίδας που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση διαφόρων τύπων πολυμερών. Και οι δύο αυτές αντιδράσεις έχουν τον ίδιο μηχανισμό αντίδρασης, αλλά ο εκκινητής αντίδρασης είναι διαφορετικός. Αντιδράσεις ανιονικού πολυμερισμού ξεκινούν από ένα ενεργό ανιονικό είδος, ενώ οι αντιδράσεις κατιονικού πολυμερισμού ξεκινούν από ένα ενεργό κατιονικό είδος. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ανιονικού και κατιονικού πολυμερισμού. Και οι δύο αυτές αντιδράσεις πολυμερισμού είναι ευαίσθητες στον χρησιμοποιούμενο διαλύτη.

Τι είναι ο ανιονικός πολυμερισμός;

Ο ανιονικός πολυμερισμός είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση ανάπτυξης η οποία ξεκινά από ένα ανιόν. Διάφοροι τύποι εκκινητών χρησιμοποιούνται στον ανιοντικό πολυμερισμό. Αυτή η σειρά αντιδράσεων λαμβάνει χώρα σε τρία στάδια: εκκίνηση, διάδοση αλυσίδας και τερματισμό αλυσίδας. Αυτές οι αντιδράσεις πολυμερισμού αρχίζουν με νουκλεόφιλη προσθήκη στον διπλό δεσμό του μονομερούς. Επομένως, ο εκκινητής που χρησιμοποιείται στην αντίδραση πρέπει να είναι πυρηνόφιλος.

Έναρξη μέσω ισχυρού ανιόντος

Τι είναι ο κατιονικός πολυμερισμός;

Ο κατιονικός πολυμερισμός μπορεί να θεωρηθεί ως άλλη κατηγορία αντιδράσεων πολυμερισμού ανάπτυξης αλύσου. Ένα κατιόν ξεκινά αυτή την αντίδραση μεταφέροντας το φορτίο του σε ένα μονομερές, το οποίο στη συνέχεια παράγει ένα πιο δραστικό είδος. Ακολούθως, το δραστικό μονομερές αντιδρά όμοια με άλλα μονομερή για να σχηματίσει ένα πολυμερές. Υπάρχει μόνο ένας περιορισμένος αριθμός μονομερών που μπορούν να διευκολύνουν την αλυσιδωτή αντίδραση κατιονικού πολυμερισμού. Οι ολεφίνες που περιέχουν υποκαταστάτες που δίνουν ηλεκτρόνια και ετερόκυκλοι είναι κατάλληλοι για αυτούς τους τύπους αντιδράσεων.

Έναρξη με πρωτικά οξέα

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ανιονικού και του κατιονικού πολυμερισμού;

Παραδείγματα εναρκτών και μονομερών:

Μονομερή:

Ανιονικός πολυμερισμός: Ο ανιονικός πολυμερισμός λαμβάνει χώρα με μονομερή που έχουν ομάδες απομάκρυνσης ηλεκτρονίων όπως νιτρίλιο, καρβοξύλιο, φαινύλιο και βινύλιο.

Κατιονικός πολυμερισμός: Τα αλκένια που έχουν υποκαταστάτες αλκοξυ, φαινυλίου, βινυλίου και 1,1-διαλκυλίου είναι μερικά παραδείγματα μονομερών που χρησιμοποιούνται στον κατιονικό πολυμερισμό.

Εκκινητές:

Ανιονικός πολυμερισμός: Νουκλεόφιλα όπως υδροξείδιο, αλκοξείδιο, κυανιούχο ή καρβανιόν μπορούν να δράσουν ως εκκινητές σε ανιονικό πολυμερισμό. Το καρβανιόν μπορεί να προέρχεται από οργανομεταλλικά είδη όπως αλκυλικό λίθιο ή αντιδραστήριο Grignard.

Κατιονικός πολυμερισμός: Οι ηλεκτροφικοί παράγοντες όπως τα αλογονοϋδρικά οξέα (HCl, HBr, Η ₂ SO ₄ εκκινητές που χρησιμοποιούνται στις αντιδράσεις κατιονικού πολυμερισμού. Επιπροσθέτως, τα οξέα lewis (δέκτες ηλεκτρονίων) και ενώσεις ικανές να δημιουργούν ιόντα καρβονίου μπορούν επίσης να προκαλέσουν πολυμερισμό. Παραδείγματα οξέων Lewis είναι AlCl ₃ , SnCl ₄ , BF ₃ , TiCl ₄ και I ₂ . Ωστόσο, τα οξέα lewis απαιτούν έναν συν-εκκινητή όπως Η ₂ Ο ή μια ένωση οργανικού αλογόνου. _{Μηχανισμός:} Ανιονικός πολυμερισμός: _{Ο ανιονικός πολυμερισμός απαιτεί ένα εκκινητή να ξεκινήσει την αντίδραση και ένα μονομερές για να σχηματίσει το πολυμερές. Στην περίπτωση αυτή, ένα δραστικό ανιονικό είδος ξεκινά την αντίδραση με αντίδραση με ένα μονομερές. Το προκύπτον μονομερές είναι καρβανιόν, το οποίο στη συνέχεια αντιδρά με άλλο μονομερές για να σχηματίσει ένα νέο καρβανιόν. Η αντίδραση προχωρά με την προσθήκη ενός μονομερούς στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα με τον ίδιο τρόπο, και αυτό παράγει την αλυσίδα του πολυμερούς. Αυτό ονομάζεται "διάδοση της αλυσίδας". "} Κατιονικός πολυμερισμός:

Ένα αντιδραστικό κατιονικό είδος εκκινεί την αντίδραση συνδέοντας και μεταφέροντας το φορτίο του σε ένα μονομερές. Το προκύπτον δραστικό μονομερές στη συνέχεια αντιδρά με άλλο μονομερές για να σχηματίσει ένα πολυμερές με τον ίδιο τρόπο όπως στον ανιοντικό πολυμερισμό.

Ρυθμός αντίδρασης: Ανιονικός πολυμερισμός:

Ο ρυθμός των αντιδράσεων ανιονικού πολυμερισμού είναι σχετικά βραδύτερος από τις αντιδράσεις κατιονικού πολυμερισμού επειδή το αρνητικό φορτίο στον ανιονικό διεγέρτη μπορεί να σταθεροποιηθεί με διάφορους άλλους παράγοντες. Όταν αυτά τα ιόντα είναι σταθερά, θα γίνουν λιγότερο αντιδραστικά. Ο κατιονικός πολυμερισμός:

Ο ρυθμός των αντιδράσεων κατιονικού πολυμερισμού είναι σχετικά ταχύτερος από τις αντιδράσεις ανιονικού πολυμερισμού επειδή ο κατιονικός εκκινητής είναι πολύ δραστικός, δύσκολος έλεγχος και σταθεροποίηση.

Εφαρμογές: Ανιονικός πολυμερισμός:

Ο ανιονικός πολυμερισμός χρησιμοποιείται για την κατασκευή ορισμένων σημαντικών υλικών όπως συνθετικά καουτσούκ πολυδιενίου, ελαστικά στυρολίου / βουταδιενίου (SBR) και θερμοπλαστικά ελαστομερή στυρολίου. Κατιονικός πολυμερισμός:

Ο κατιονικός πολυμερισμός χρησιμοποιείται στην παραγωγή πολυισοβουτυλενίου (χρησιμοποιείται σε εσωτερικούς σωλήνες) και πολυ (Ν-βινυλκαρβαζόλης) (PVK).

Παραπομπές: "Κατιονικός πολυμερισμός". Wikipedia. "Ανιονικός πολυμερισμός προσθήκης". Βικιπαίδεια Κέντρο Εκμάθησης Πολυμερισμού «Κατατονικό Βινύλιο» "Αντιδράσεις Πολυμερισμού". Ερευνητικό εργαστήριο Bodner Με ευγένεια: «Προετοιμασία του πρωτονικού οξέος» Από το MatChem121 - Η δική του δουλειά (CC BY 3. 0) μέσω Wikimedia Commons "AAP Init Strong Anion" Με Chem538grp1w09 - Δημόσιος τομέας μέσω Wikimedia Commons