Nøkkelforskjell - Anionisk vs kationisk polymerisering
Anionisk polymerisering og kationisk polymerisering er to typer kjedevekstpolymerisasjonsreaksjoner som brukes til å syntetisere forskjellige typer polymerer. Begge disse reaksjonene har samme reaksjonsmekanisme, men reaksjonsinitiatoren er forskjellig. Anioniske polymerisasjonsreaksjoner initieres av en aktiv anionisk art, mens de kationiske polymeriseringsreaksjonene initieres av en aktiv kationisk art. Dette er nøkkelforskjellen mellom anionisk og kationisk polymerisering. Begge disse polymerisasjonsreaksjonene er følsomme for det anvendte løsningsmiddel.
Hva er anionisk polymerisering?
Anionisk polymerisering er en kjedevekstreaksjon som begynner med et anion. Flere forskjellige typer initiatorer brukes i anionisk polymerisering. Denne reaksjonsserien foregår i tre trinn: innvielse, kjedeutbredelse og kjedeavslutning. Disse polymerisasjonsreaksjonene initieres ved nukleofil tilsetning til monomerens dobbeltbinding. Derfor bør initiatoren som brukes i reaksjonen være en nukleofil.
Innvielse gjennom sterk anion
Hva er kationisk polymerisering?
Kationisk polymerisering kan betraktes som en annen kategori av kjedevekstpolymerisasjonsreaksjoner. Et kation initierer denne reaksjonen ved å overføre ladningen til en monomer, som deretter resulterer i å produsere en mer reaktiv art. Deretter reagerer den reaktive monomeren på samme måte med andre monomerer for å danne en polymer. Det er bare et begrenset antall monomerer som kan lette den kationiske polymerisasjonskjedereaksjonen. Olefiner som inneholder elektrondonerende substituenter og heterosykler er egnet for denne typen reaksjoner.
Initiering av protiske syrer
Hva er forskjellen mellom anionisk og kationisk polymerisering?
Eksempler på initiativtakere og monomerer:
Monomerer:
Anionisk polymerisering: Anionisk polymerisering finner sted med monomerer som har elektronuttrekkende grupper som nitril, karboksyl, fenyl og vinyl.
Kationisk polymerisering: Alkener med alkoksy-, fenyl-, vinyl- og 1,1-dialkylsubstituenter er noen eksempler på monomerer brukt i den kationiske polymerisasjonen.
Initiativtakere:
Anionisk polymerisering: Nukleofiler som hydroksid, alkoksid, cyanid eller et karbanion kan fungere som initiatorer i anionisk polymerisering. Karbanionen kan stamme fra organometalliske arter slik som alkyllitium eller Grignard-reagens.
Kationisk polymerisering: elektrofile midler, slik som hydrohalogensyrer (HCl, HBr, H- 2 SO 4, HClO 4) er en gruppe av initiatorer som anvendes i de kationiske polymerisasjonsreaksjoner. I tillegg kan lewis syrer (elektronakseptorer) og forbindelser som er i stand til å danne karboniumioner også initiere polymerisering. Eksempler på Lewis-syrer er AlCl 3, SnCU 4, BF 3, TiCl 4, AgClO 4, og jeg 2. Imidlertid, Lewis-syrer krever en ko-initiator slik som H 2 O eller et organisk halogenforbindelse.
Mekanisme:
Anionisk polymerisering: Anionisk polymerisering krever en initiator for å starte reaksjonen og en monomer for å danne polymeren. I dette tilfellet initierer en reaktiv anionisk art reaksjonen ved å reagere med en monomer. Den resulterende monomeren er en karbanion, som deretter reagerer med en annen monomer for å danne en ny karbanion. Reaksjonen fortsetter ved å tilsette en monomer i den voksende kjeden på samme måte, og dette produserer polymerkjeden. Dette kalles "kjedeutbredelse."
Kationisk polymerisering: En reaktiv kationisk art initierer reaksjonen ved å binde og overføre ladningen til en monomer. Den resulterende reaktive monomeren reagerer deretter med en annen monomer for å danne en polymer på samme måte som ved anionisk polymerisasjon.
Reaksjonsrate:
Anionisk polymerisering: Hastigheten til de anioniske polymerisasjonsreaksjonene er relativt langsommere enn de kationiske polymeriseringsreaksjonene fordi den negative ladningen på den anioniske initiatoren kan stabiliseres av flere andre faktorer. Når disse ionene er stabile, vil de bli mindre reaktive.
Kationisk polymerisering: Hastigheten til kationiske polymerisasjonsreaksjoner er relativt raskere enn anioniske polymerisasjonsreaksjoner fordi den kationiske initiatoren er veldig reaktiv, vanskelig å kontrollere og stabilisere.
Applikasjoner:
Anionisk polymerisering: Anionisk polymerisering brukes til å produsere noen viktige materialer som polydien syntetiske gummier, løsningsstyren / butadien gummi (SBR) og styren termoplastiske elastomerer.
Kationisk polymerisering: Kationisk polymerisering brukes i produksjonen av polyisobutylen (brukt i indre rør) og poly (N-vinylkarbazol) (PVK).
