nyckelskillnad – anjonisk vs katjonisk polymerisation
Anjonisk polymerisation och katjonisk polymerisation är två typer av kedjetillväxtpolymerisationsreaktioner som används för att syntetisera olika typer av polymerer. Båda dessa reaktioner har samma reaktionsmekanism, men reaktionsinitiatorn är olika. Anjoniska polymerisationsreaktioner initieras av en aktiv anjonisk art, medan de katjoniska polymerisationsreaktionerna initieras av en aktiv katjonisk species. Detta är nyckelskillnaden mellan anjonisk och katjonisk polymerisation. Båda dessa polymerisationsreaktioner är känsliga för det använda lösningsmedlet.
Vad är anjonisk polymerisation?
Anjonisk polymerisation är en kedjetillväxtreaktion som börjar med en anjon. Flera olika typer av initiatorer används vid anjonisk polymerisation. Denna serie av reaktioner äger rum i tre steg: initiering, kedjeutbredning och kedjeavslutning. Dessa polymerisationsreaktioner initieras genom nukleofil addition till dubbelbindningen av monomeren. Därför bör initiatorn som används i reaktionen vara en nukleofil.
Initiering genom stark anjon
Vad är katjonisk polymerisation?
Katjonisk polymerisation kan betraktas som en annan kategori av kedjetillväxtpolymerisationsreaktioner. En katjon initierar denna reaktion genom att överföra sin laddning till en monomer, vilket sedan resulterar i att en mer reaktiv art bildas. Därefter reagerar den reaktiva monomeren på liknande sätt med andra monomerer för att bilda en polymer. Det finns endast ett begränsat antal monomerer som kan underlätta den katjoniska polymerisationskedjereaktionen. Olefiner som innehåller elektrondonerande substituenter och heterocykler är lämpliga för dessa typer av reaktioner.
Initiering av protiska syror
Vad är skillnaden mellan anjonisk och katjonisk polymerisation?
Exempel på initiativtagare och monomerer:
monomer:
Anjonisk polymerisation: Anjonisk polymerisation äger rum med monomerer med elektronbortdragande grupper såsom nitril, karboxyl, fenyl och vinyl.
Katjonisk polymerisation: Alkener med alkoxi-, fenyl-, vinyl- och 1,1-dialkylsubstituenter är några exempel på monomerer som används i den katjoniska polymerisationen.
Initiatorer:
Anjonisk polymerisation: Nukleofiler som hydroxid, alkoxid, cyanid eller en karbanjon kan fungera som initiatorer i anjonisk polymerisation. Karbanjonen kan härröra från organometalliska arter som alkyllitium eller Grignard-reagens.
katjonisk polymerisation: elektrofila medel såsom halohydric syror (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) är en grupp av initiatorer som används i de katjoniska polymerisationsreaktionerna. Dessutom kan Lewis-syror (elektronacceptorer) och föreningar som kan generera karboniumjoner också initiera polymerisation. Exempel på Lewis-syror är AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4 och I2 Lewis-syror kräver dock en medinitiator som H 2O eller en organisk halogenförening.
Mekanism:
Anjonisk polymerisation: Anjonisk polymerisation kräver en initiator för att starta reaktionen och en monomer för att bilda polymeren. I detta fall initierar ett reaktivt anjoniskt ämne reaktionen genom att reagera med en monomer. Den resulterande monomeren är en karbanjon, som sedan reagerar med en annan monomer för att bilda en ny karbanjon. Reaktionen fortskrider genom att tillsätta en monomer till den växande kedjan på samma sätt, och detta producerar polymerkedjan. Detta kallas "kedjeförökning".
Katjonisk polymerisation: En reaktiv katjonisk art initierar reaktionen genom att binda och överföra dess laddning till en monomer. Den resulterande reaktiva monomeren reagerar sedan med en annan monomer för att bilda en polymer på samma sätt som vid anjonisk polymerisation.
Reaktionsfrekvens:
Anjonisk polymerisation: Hastigheten för de anjoniska polymerisationsreaktionerna är relativt långsammare än de katjoniska polymerisationsreaktionerna eftersom den negativa laddningen på den anjoniska initiatorn kan stabiliseras av flera andra faktorer. När dessa joner är stabila blir de mindre reaktiva.
Katjonisk polymerisation: Hastigheten för de katjoniska polymerisationsreaktionerna är relativt snabbare än anjoniska polymerisationsreaktioner eftersom den katjoniska initiatorn är mycket reaktiv, svår att kontrollera och stabilisera.
Ansökningar:
Anjonisk polymerisation: Anjonisk polymerisation används för att tillverka några viktiga material såsom syntetiska polydiengummi, lösningsstyren/butadiengummi (SBR) och styren termoplastiska elastomerer.
Katjonisk polymerisation: Katjonisk polymerisation används vid framställning av polyisobutylen (används i innerslangar) och poly (N-vinylkarbazol) (PVK).
