Skillnad mellan anjonisk och katjonisk polymerisation
Share
Huvudskillnad - Anjonisk vs katjonisk polymerisation
Anjonisk polymerisation och kationisk polymerisation är två typer av kedje-tillväxtpolymerisationsreaktioner som används för att syntetisera olika typer av polymerer. Båda dessa reaktioner har samma reaktionsmekanism, men reaktionsinitiatorn är annorlunda. Anjoniska polymerisationsreaktioner initieras av en aktiv anjonisk art, medan de katjoniska polymerisationsreaktionerna initieras av en aktiv katjonisk art. Det här är nyckelskillnad mellan anjonisk och katjonisk polymerisation. Båda dessa polymerisationsreaktioner är känsliga för det använda lösningsmedlet.
Vad är anjonisk polymerisation?
Anjonisk polymerisation är en kedje-tillväxtreaktion som börjar med en anjon. Flera olika typer av initiatorer används vid anjonisk polymerisation. Denna serie reaktioner sker i tre steg: initiering, kedjförökning och kedjans avslutning. Dessa polymerisationsreaktioner initieras genom nukleofil tillsats till monomerens dubbelbindning. Därför bör initiatorn som används i reaktionen vara en nukleofil.
Initiering genom stark anjon
Vad är katjonisk polymerisation?
Kationisk polymerisation kan betraktas som en annan kategori av kedje-tillväxtpolymerisationsreaktioner. En katjon initierar denna reaktion genom att överföra dess laddning till en monomer, vilket sedan resulterar i att producera en mer reaktiv art. Därefter reagerar den reaktiva monomeren på samma sätt med andra monomerer för att bilda en polymer. Det finns endast ett begränsat antal monomerer som kan underlätta katjonisk polymeriseringskedjereaktion. Olefiner innehållande elektron-donerande substituenter och heterocykler är lämpliga för dessa typer av reaktioner.
Initiering av protic syror
Vad är skillnaden mellan anjonisk och katjonisk polymerisation?
Exempel på initiativtagare och monomerer:
monomerer:
Anjonisk polymerisation: Anjonisk polymerisation sker med monomerer som har elektronuttagande grupper, såsom nitril, karboxyl, fenyl och vinyl.
Katjonisk polymerisation: Alkener som har alkoxi-, fenyl-, vinyl- och 1,1-dialkylsubstituenter är några exempel på monomerer som användes vid katjonpolymerisation.
initiatorer:
Anjonisk polymerisation: Nukleofiler såsom hydroxid, alkoxid, cyanid eller en karbanion kan fungera som initiatorer vid anjonisk polymerisation. Karbanionen kan härröra från organometalliska arter, såsom alkyl-litium- eller Grignard-reagens.
Katjonisk polymerisation: Elektrofila medel, såsom halohydriska syror (HCl, HBr, H2SÅ4, HCIO4) är en grupp initiatorer som används i katjoniska polymerisationsreaktionerna. Dessutom kan lewis-syror (elektronacceptorer) och föreningar som är kapabla att generera koliumjoner även initiera polymerisation. Exempel på Lewis-syror är AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl4, AgClO4, och jag2. Lewis-syror kräver emellertid en medinitiator såsom H2O 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 en reaktiv anjonisk art reaktionen genom att reagera med en monomer. Den resulterande monomeren är en karbanion, som sedan reagerar med en annan monomer för att bilda en ny karbanion. Reaktionen fortskrider genom tillsats av en monomer till odlingskedjan på samma sätt, och detta ger polymerkedjan. Detta kallas "kedjeförökning".
Katjonisk polymerisation: En reaktiv katjonisk art initierar reaktionen genom bindning och överföring av 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.
Reaktionshastighet:
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 styra och stabilisera.
Användningsområden:
Anjonisk polymerisation: Anjonisk polymerisation används för att tillverka några viktiga material såsom polydien syntetiska gummin, lösningstyren / butadiengummi (SBR) och styren-termoplastiska elastomerer.
Katjonisk polymerisation: Kationisk polymerisation används vid framställning av polyisobutylen (använd i inre rör) och poly (N-vinylkarbazol) (PVK).
referenser: "Katjonisk polymerisation". Wikipedia. "Anjonisk additionspolymerisation". Wikipedia "Katonisk vinyl polymerisering"Polymerscience Learning Center "Polymeriseringsreaktioner". Bodner Research Lab Image Courtesy: "Protinsyrainitiering" Av MatChem121 - eget arbete (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia "AAP Init Strong Anion" Av Chem538grp1w09 - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia