Активные центры ионной полимеризации
Чем более полярен растворитель, тем лучше разделены растущий карбокатион и противоион, тем меньше вероятность их взаимодействия и обрыва цепи, а также выше скорость роста. Поэтому с ростом полярности растворителя (пример: бензол→нитробензол) константа обрыва уменьшается, а константа роста увеличивается, следовательно, скорость и молекулярная масса образующегося полимера увеличиваются.
Мономеры катионной полимеризации
1. Виниловые, имеют электронодонорные з-ли, смещают электронную плотность . В рез-те возникают частично + и – заряды.
2. Соединения С=О связью (формальдегид)
3. Гетероциклы
Инициаторы катионной полимеризации. Механизм инициирования
Два типа инициаторов катионной полимеризации:
1) Протонные кислоты
2) Апротонные кислоты (кислоты Льюиса). Примеры: BF3 (трифторид бора), SnCl4, TiCl4, AlBr3. Чтобы кислоту Льюиса использовать в качестве инициатора, необходимо добавить сокатализатор – вещество, которое переводит кислоту Льюиса в активную форму. Например, спирт, эфир или вода.
Чтобы к-та Льюиса выступала в качестве инициатора, необходимо добавить сокатализатор (спирты, эфиры, воду). Если в качестве сокатализатора взять воду, то получим комплекс, который может переходить в комплекс с разделением заряда.
1) Инициатор взаимодействует с м-лой мономера, в котором есть электронодонорный эффект. Положительный Н идет к «-« концу и получаем м-лу с «-« и «=» зарядами.
Рост цепи катионной полимеризации
2) Если присоединяем следующую м-лу мономера, то идет присоединение между + и -.
Стадии ограничения роста цепи катионной полимеризации (нейтрализация заряда на конце цепи (переход электростатической связи в ковалентную), протонирование противоиона)
Есть макрокатион, имеющий ионную пару на конце, к нему присоединяем такую же м-лу – бимолекулярного обрыва нет, есть мономолекулярный. Пример, катионная полимеризация стирола, которая катализируется трифторуксусной кислотой.
Также возможен переход электростатической связи в ковалентную. Образуется неактивная м-ла.
2. Полимеризация изобутилена, используя трифторид бора в качестве кат-ра и воду в качестве сокатализатора. Один из протонов боковой группы может отрываться и взаимодействовать с противоионом. Получаем неактивную макромлекулу, которая присоединяет к себе следующую м-лу мономера.
3. Полимеризация изобутилена, если используем четыреххлористый титан и воду в качестве сокатализатора. Происходит отрыв ОН группы к + заряду. Получаем «мертвую» неактивную макромолекулу с ОН группой, наблюдается образование к-ты Льюиса.
Достарыңызбен бөлісу: |