Sleutelverskil – Anioniese vs Kationiese Polimerisasie
Anioniese polimerisasie en kationiese polimerisasie is twee tipes kettinggroeipolimerisasiereaksies wat gebruik word om verskeie tipes polimere te sintetiseer. Albei hierdie reaksies het dieselfde reaksiemeganisme, maar die reaksie-inisieerder verskil. Anioniese polimerisasiereaksies word deur 'n aktiewe anioniese spesie geïnisieer, terwyl die kationiese polimerisasiereaksies deur 'n aktiewe kationiese spesie geïnisieer word. Dit is die belangrikste verskil tussen anioniese en kationiese polimerisasie. Beide hierdie polimerisasiereaksies is sensitief vir die oplosmiddel wat gebruik word.
Wat is anioniese polimerisasie?
Anioniese polimerisasie is 'n kettinggroeireaksie wat met 'n anioon begin. Verskeie verskillende tipes inisieerders word in anioniese polimerisasie gebruik. Hierdie reeks reaksies vind in drie stappe plaas: inisiasie, kettingvoortplanting en kettingterminasie. Hierdie polimerisasiereaksies word geïnisieer deur nukleofiele toevoeging tot die dubbelbinding van die monomeer. Daarom moet die inisieerder wat in die reaksie gebruik word 'n nukleofiel wees.
Inisiasie deur sterk anioon
Wat is kationiese polimerisasie?
Kationiese polimerisasie kan as 'n ander kategorie van kettinggroei-polimerisasiereaksies beskou word. 'n Katioon begin hierdie reaksie deur sy lading na 'n monomeer oor te dra, wat dan lei tot die produksie van 'n meer reaktiewe spesie. Vervolgens reageer die reaktiewe monomeer op soortgelyke wyse met ander monomere om 'n polimeer te vorm. Daar is slegs 'n beperkte aantal monomere wat die kationiese polimerisasie kettingreaksie kan vergemaklik. Olefiene wat elektronskenkende substituente en heterosiklusse bevat is geskik vir hierdie tipe reaksies.
Inisiasie deur protiese sure
Wat is die verskil tussen anioniese en kationiese polimerisasie?
Voorbeelde van inisieerders en monomere:
monome:
Anioniese polimerisasie: Anioniese polimerisasie vind plaas met monomere met elektrononttrekkingsgroepe soos nitril, karboksiel, feniel en viniel.
Kationiese polimerisasie: Alkene met alkoksie-, feniel-, viniel- en 1,1-dialkylsubstituente is 'n paar voorbeelde van monomere wat in die kationiese polimerisasie gebruik word.
Inisieerders:
Anioniese Polimerisasie: Nukleofiele soos hidroksied, alkoksied, sianied of 'n karbanion kan as inisieerders in anioniese polimerisasie optree. Die karbanion kan afkomstig wees van organometaalspesies soos alkiellitium of Grignard-reagens.
Kationiese polimerisasie: Elektrofiele middels soos halohidriese sure (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) is een groep inisieerders wat in die kationiese polimerisasiereaksies gebruik word. Daarbenewens kan Lewissure (elektronaannemers) en verbindings wat in staat is om karboniumione te genereer ook polimerisasie inisieer. Voorbeelde van Lewissure is AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4, en I2 Lewissure vereis egter 'n mede-inisieerder soos H 2O of 'n organiese halogeenverbinding.
Meganisme:
Anioniese polimerisasie: Anioniese polimerisasie vereis 'n inisieerder om die reaksie te begin en 'n monomeer om die polimeer te vorm. In hierdie geval begin 'n reaktiewe anioniese spesie die reaksie deur met 'n monomeer te reageer. Die resulterende monomeer is 'n karbanion, wat dan met 'n ander monomeer reageer om 'n nuwe karbanion te vorm. Die reaksie verloop deur 'n monomeer op dieselfde manier by die groeiende ketting te voeg, en dit produseer die polimeerketting. Dit word "kettingvoortplanting" genoem.
Kationiese polimerisasie: 'n Reaktiewe kationiese spesie begin die reaksie deur sy lading te bind en na 'n monomeer oor te dra. Die resulterende reaktiewe monomeer reageer dan met 'n ander monomeer om 'n polimeer te vorm op dieselfde manier as in anioniese polimerisasie.
Reaksietempo:
Anioniese polimerisasie: Die tempo van die anioniese polimerisasiereaksies is relatief stadiger as die kationiese polimerisasiereaksies omdat die negatiewe lading op die anioniese inisieerder deur verskeie ander faktore gestabiliseer kan word. Wanneer hierdie ione stabiel is, sal hulle minder reaktief word.
Kationiese polimerisasie: Die tempo van die kationiese polimerisasiereaksies is relatief vinniger as anioniese polimerisasiereaksies omdat die kationiese inisieerder baie reaktief is, moeilik om te beheer en te stabiliseer.
Aansoeke:
Anioniese polimerisasie: Anioniese polimerisasie word gebruik om 'n paar belangrike materiale soos polydieen sintetiese rubbers, oplossing stireen/butadieen rubbers (SBR) en stireniese termoplastiese elastomere te vervaardig.
Kationiese polimerisasie: Kationiese polimerisasie word gebruik in die produksie van poliisobutileen (gebruik in binnebande) en poli (N-vinielkarbasool) (PVK).
