Co je polymerace v organické chemii

Polymerizace je proces získání velké molekuly z jednoho druhu počátečních monomerů. Výsledný polymer je makromolekula, která se skládá z dostatečného počtu opakujících se jednotek.

Hlavní typy polymerace

Na otázku, jaká je polymerace v chemii, odpovídáme, že tato reakce nastává v přítomnosti katalyzátoru (urychlovače procesu).

Homopolymer - vysokomolekulární sloučenina, která se získává při kombinaci stejných počátečních monomerů.

Heteropolymer je reakční produkt různých výchozích materiálů.

Struktura polymeru

Vzhledem k tomu, že polymerace je komplexní chemický proces, může mít molekulová hmotnost výsledného polymeru jiný index. U vysokomolekulárních sloučenin existují "terminální skupiny", které se liší od opakujících se fragmentů. Takové skupiny jsou obsaženy ve struktuře polymeru v malém množství, takže jejich povaha není při analýze chemických a fyzikálních vlastností získané polymerní látky brána v úvahu.

Kationická polymerace

Co je kationická polymerace? Tento proces je pod vlivem Lewisových kyselin (směs chlorid hlinitý, fluorid boritý, kyseliny) mechanismem, který je analogický s procesem elektrofilního přidávání s vícenásobnou (dvojitou) vazbou.

V první fázi je proton připojen k alkénu, což vede k tvorbě karbokace.

Dále, kvůli elektronickému spojení, do interakce vstupuje další molekula alkenu, což vede k tvorbě karbokace, která má delší řetězec.

Dochází k opakovanému opakování procesu, což vede k tvorbě karbokatace s vysokou molekulovou hmotností.

Pravděpodobnost vzniku kationtového centra je vysoká, což může být vyvoláno oddělením molekuly protonu.

Příklady

Podívejme se podrobně na otázku, co je polymerace v chemii. Příklady takového postupu jsou uvedeny na bázi polymerace isobutylenu. Proces probíhá prostřednictvím kationtového mechanismu, protože existují skupiny alkyl-donoru elektronů.

Tvorba řetězce polyizobutylenu nastává takovým způsobem, že na jeho konci vzniká nejstabilnější karbo-kokace. Výsledkem je řádné spojení "hlavy k ocasu".

Během chemické interakce, prakticky bez přítomnosti vody, se pozoruje tvorba polymeru s dlouhým řetězcem.

Jaká je polymerizace daného zástupce třídy nenasycené uhlovodíky? Pokud je zvolen katalyzátor koncentrovaná kyselina sírová, Po polymeraci se pozoruje směs dvou dimerů. Po spojení dvou molekul isobutylenu se řetězec rozpadne. V tomto případě předkládá intermediární komplex (karbokace) svůj proton do vody předtím, než vstoupí do interakce s jinou molekulou nenasyceného alkénu.

Anionická polymerace

Co je aniontová polymerace? Tento mechanismus předpokládá polymeraci alkénu na jednom z konců vícenásobné vazby. Polymerizace je možná, když molekula alkenu je napadána určitými nukleofilními činidly.

Například amid-anion reaguje s akrilonitratom dvojné vazby, což vede k karbanionu vytvořeného v němž je záporný náboj lokalizované mezi kyanidem a atomu uhlíku. Pokud se komplex ukáže být stabilní, pozoruje se jeho přídavek k další molekule alkénu.

Ukončení růstového řetězce je možné v reakci vedoucí k eliminaci negativního náboje na konci uhlíkového řetězce.

Polymerizace volnými radikály

Způsob polymerace ethylenu může probíhat v přítomnosti peroxidů (při zvýšené teplotě a vysoké teplotě). Rozpad řetězce je usnadněn procesem rekombinace nebo disproporcionace radikálů.

V uhlovodíkovém řetězci z polyethylenu existuje několik strukturních jednotek ethylenu. Je to právě tato struktura charakterizuje cenné vlastnosti sloučenin s vysokou molekulovou hmotností přispívá k její široké uplatnění při výrobě v průmyslovém měřítku balicí fólie. Navíc je potřebný polyethylen k výrobě výrobků lisováním a litím.

V případě volných radikálů druhů v polymeračním rostoucí koncové nevyvážené alkenu, že budou prezentovány ve formě stabilní radikál, a proces je reprezentován typu „hlava k ocasu“.

Isobutylén a propylen nepolymerují na mechanismus volných radikálů. Všechny polymery získané v chemickém průmyslu nacházejí uplatnění v různých oborech strojírenství, farmaceutiky a medicíny. Nejběžnějšími polymery získanými z nenasycených uhlovodíků z řady ethylenu jsou samotný polyethylen, stejně jako jeho homolog-propylen.