Diferența cheie – Polimerizare anioică vs. cationică
Polimerizarea anioică și polimerizarea cationică sunt două tipuri de reacții de polimerizare cu creștere în lanț care sunt utilizate pentru a sintetiza diferite tipuri de polimeri. Ambele reacții au același mecanism de reacție, dar inițiatorul reacției este diferit. Reacțiile de polimerizare anionice sunt inițiate de o specie anioică activă, în timp ce reacțiile de polimerizare cationică sunt inițiate de o specie cationică activă. Aceasta este diferența cheie dintre polimerizarea anioică și cea cationică. Ambele aceste reacții de polimerizare sunt sensibile la solventul utilizat.
Ce este polimerizarea anionica?
Polimerizarea anioică este o reacție de creștere în lanț care începe cu un anion. Mai multe tipuri diferite de inițiatori sunt utilizate în polimerizarea anioică. Această serie de reacții are loc în trei etape: inițiere, propagare în lanț și terminare în lanț. Aceste reacții de polimerizare sunt inițiate prin adăugare nucleofilă la dubla legătură a monomerului. Prin urmare, inițiatorul utilizat în reacție ar trebui să fie un nucleofil.
Inițiere prin anion puternic
Ce este polimerizarea cationică?
Polimerizarea cationică poate fi considerată o altă categorie de reacții de polimerizare cu creștere în lanț. Un cation inițiază această reacție prin transferul sarcinii sale la un monomer, ceea ce duce apoi la producerea unei specii mai reactive. Apoi, monomerul reactiv reacţionează similar cu alţi monomeri pentru a forma un polimer. Există doar un număr limitat de monomeri care pot facilita reacția în lanț de polimerizare cationică. Olefinele care conțin substituenți donatori de electroni și heterocicli sunt potrivite pentru aceste tipuri de reacții.
Inițiere prin acizi protici
Care este diferența dintre polimerizarea anioică și cea cationică?
Exemple de inițiatori și monomeri:
Monomeri:
Polimerizarea anionica: polimerizarea anionica are loc cu monomeri care au grupari atrăgătoare de electroni, cum ar fi nitril, carboxil, fenil și vinil.
Polimerizare cationică: Alchenele având substituenți alcoxi, fenil, vinil și 1,1-dialchil sunt câteva exemple de monomeri utilizați în polimerizarea cationică.
Inițiatori:
Polimerizare anionica: Nucleofilii precum hidroxidul, alcoxidul, cianura sau un carbanion pot actiona ca initiatori in polimerizarea anionica. Carbanionul poate proveni din specii organometalice, cum ar fi alchil litiu sau reactivul Grignard.
Polimerizare cationică: agenți electrofili, cum ar fi acizii halohidric (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) sunt un grup de inițiatori utilizați în reacțiile de polimerizare cationică. În plus, acizii Lewis (acceptori de electroni) și compușii capabili să genereze ioni de carboniu pot iniția, de asemenea, polimerizarea. Exemple de acizi Lewis sunt AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4 și I2 Cu toate acestea, acizii lewis necesită un co-inițiator, cum ar fi H 2O sau un compus organic halogen.
Mecanism:
Polimerizare anioică: Polimerizarea anioică necesită un inițiator pentru a începe reacția și un monomer pentru a forma polimerul. În acest caz, o specie anionică reactivă inițiază reacția prin reacția cu un monomer. Monomerul rezultat este un carbanion, care reacţionează apoi cu un alt monomer pentru a forma un nou carbanion. Reacția se desfășoară prin adăugarea unui monomer la lanțul de creștere în același mod, și aceasta produce lanțul polimeric. Aceasta se numește „propagare în lanț”.
Polimerizare cationică: O specie cationică reactivă inițiază reacția prin legarea și transferul sarcinii sale la un monomer. Monomerul reactiv rezultat reacţionează apoi cu un alt monomer pentru a forma un polimer în acelaşi mod ca în polimerizarea anioică.
Rata de reacție:
Polimerizare anioică: Viteza reacțiilor de polimerizare anionice este relativ mai lentă decât reacțiile de polimerizare cationică, deoarece sarcina negativă a inițiatorului anionic poate fi stabilizată de alți factori. Când acești ioni sunt stabili, vor deveni mai puțin reactivi.
Polimerizare cationică: viteza reacțiilor de polimerizare cationică este relativ mai rapidă decât reacțiile de polimerizare anionice, deoarece inițiatorul cationic este foarte reactiv, greu de controlat și de stabilizat.
Aplicații:
Polimerizare anionica: polimerizarea anionica este folosita pentru fabricarea unor materiale importante, cum ar fi cauciucuri sintetice polidiene, cauciucuri stiren/butadiene in solutie (SBR) si elastomeri termoplastici stirenici.
Polimerizare cationică: polimerizarea cationică este utilizată la producerea de poliizobutilenă (folosită în tuburi interioare) și poli (N-vinilcarbazol) (PVK).
