Különbség anionos és kationos polimerizáció között | Anionikus vs kationos polimerizáció
Kulcskülönbség - Anionos vs kationos polimerizáció
Az anionos polimerizáció és a kationos polimerizáció kétféle lánchosszabbító polimerizációs reakció, amelyek különböző típusú polimerek szintézisére szolgálnak. Mindkét reakció ugyanaz a reakciómechanizmus, de a reakció iniciátor más. Az anionos polimerizációs reakciókat aktív anionos fajokkal indítják, míg a kationos polimerizációs reakciókat aktív kationos fajokkal indítják. Ez az kulcs különbség anionos és kationos polimerizáció között. Mindkét polimerizációs reakció érzékeny az alkalmazott oldószerre.
Mi az anionos polimerizáció?
Az anionos polimerizáció egy lánc növekedési reakció, amely egy anionnal kezdődik. Az anionos polimerizációban különböző típusú iniciátorokat alkalmaznak. Ez a reakciósorozat három lépésben zajlik: az iniciálás, a lánchosszabbítás és a láncvégződés. Ezeket a polimerizációs reakciókat a monomer kettős kötése nukleofil hozzáadásával indítja el. Ezért a reakcióban alkalmazott iniciátor nukleofil lehet.
Megindítás erős anionon keresztül
Mi a kationos polimerizáció?
A kationos polimerizáció a láncolat-növekedési polimerizációs reakciók egy másik kategóriájának tekinthető. Egy kation indítja ezt a reakciót úgy, hogy töltését egy monomerre továbbítja, és ezáltal egy reaktívabb fajhoz vezet. Ezután a reaktív monomer hasonlóan reagál más monomerekkel polimer előállítására. Csak korlátozott számú monomer van, amely megkönnyíti a kationos polimerizációs láncreakciót. Az elektrondonorozó szubsztituenseket és heterociklusokat tartalmazó olefinek alkalmasak ilyen típusú reakciókra.
Proinikus savakkal történő iniciálás
Mi a különbség az anionos és a kationos polimerizáció között?
Iniciátorok és monomerek példái:
Monomerek:
Anionos polimerizáció: Az anionos polimerizáció elektronkivonó csoportokkal rendelkező monomerekkel történik, mint a nitril, karboxil, fenil és vinil.
Kationos polimerizáció: A kationos polimerizációban alkalmazott monomerek példái közé tartoznak az alkoxi-, fenil-, vinil- és 1,1-dialkil-szubsztituensek.
Iniciátorok:
Anionos polimerizáció: Nukleofilek, például hidroxid, alkoxid, cianid vagy karbanion iniciátorok lehetnek az anionos polimerizációban. A karbanion szerves fémvegyületekből, például alkil-lítiumból vagy Grignard-reagensből származhat.
Kationos polimerizáció: Elektrofil anyagok, mint például halogénsavak (HCl, HBr, H 2 SO 4 , HClO 4 a kationos polimerizációs reakciókban alkalmazott iniciátorok. Ezenkívül a lewis savak (elektron-akceptorok) és a karbóniumionok előállítására alkalmas vegyületek is képesek polimerizálódni. A Lewis-savak példái az AlCl 3 , SnCl 4 , BF 3 , TiCl 4 , AgClO 4 és én 2 . Azonban a lewis savak együttes iniciátorra, például H 2 O vagy egy szerves halogénvegyületre van szükség. Mechanizmus: Anionos polimerizáció:
Az anionos polimerizáció egy iniciátort igényel a reakció elindításához, és egy monomert a polimer kialakításához. Ebben az esetben egy reaktív anionos faj indítja el a reakciót egy monomerrel való reagáltatással. A kapott monomer karbanion, amely egy másik monomerrel reagálva új karbanionot képez. A reakció úgy történik, hogy a növekvő lánchoz hasonló módon monomert adunk, és ez a polimerláncot eredményezi. Ez az úgynevezett "lánchosszabbítás. "
Kationos polimerizáció: A reaktív kationos fajok megindítják a reakciót úgy, hogy kötődnek és áttöltik a töltetet egy monomerre. Az így létrejövő reaktív monomert ezután egy másik monomerrel reagáltatva egy polimert állítunk elő ugyanúgy, mint az anionos polimerizációban.
Reakciószám: Anionos polimerizáció:
Az anionos polimerizációs reakciók aránya viszonylag lassabb, mint a kationos polimerizációs reakciók, mivel az anionos iniciátor negatív töltését számos más tényező stabilizálhatja. Ha ezek az ionok stabilak, akkor kevésbé reaktívak lesznek.
Kationos polimerizáció: A kationos polimerizációs reakciók aránya viszonylag gyorsabb, mint az anionos polimerizációs reakciók, mert a kationos iniciátor nagyon reaktív, nehéz kontrollálni és stabilizálni.
Alkalmazások: Anionos polimerizáció:
Az anionos polimerizációt néhány fontos anyag, például polidén szintetikus kaucsuk, sztirol / butadiéngumi (SBR) és sztirolos hőre lágyuló elasztomerek előállítására használják.
Kationos polimerizáció: A kationos polimerizációt poliizobutilén (belső csövekben használt) és poli (N-vinil-karbazol) (PVK) előállítására használják.
Referenciák: "Kationos polimerizáció". Wikipedia. "Anionos addíciós polimerizáció". Wikipedia "Catonic Vinly Polimerizáció" Polymerscience Learning Center "Polimerizációs Reakciók". Bodner Kutatólaboratórium Kép jóvoltából: "Protic acid initiation" A MatChem121 - Saját munkák (CC BY 3. 0) Commons Wikimedia alatt "AAP Init Strong Anion" Chem538grp1w09 - Saját mű (Public Domain) Commons Wikimedia alatt
