Полимеризация алкенов
Радикальная полимеризация
Тысячи молекул алкена соединяются в одну цепь.
Как записать радикальную полимеризацию
- Инициирование: пероксид или AIBN → радикалы; радикал присоединяется к мономеру.
- Рост: радикал присоединяется к \(\ce{CH2}\) следующего мономера — «голова к хвосту», радикал всегда на замещённом атоме.
- Обрыв: рекомбинация или диспропорционирование двух радикалов.
- Звено: \(\ce{-[CH2-CHX]_n-}\).
Примеры
1. Этилен → полиэтилен \(\ce{-[CH2-CH2]_n-}\).
2. Стирол → полистирол \(\ce{-[CH2-CH(C6H5)]_n-}\).
3. Винилхлорид → поливинилхлорид (ПВХ).
errorЗвено — не мономер
В звене нет двойной связи: она превратилась в две одинарные связи с соседними звеньями.
edit_noteПопробуйте сами
Каково звено полипропилена?
expand_moreПоказать решение
\(\ce{-[CH2-CH(CH3)]-}\).
Ионная и координационная полимеризация
Мономер подсказывает механизм: донор — катион, акцептор — анион.
Как выбрать механизм полимеризации
- Катионная (\(\ce{BF3}\)/\(\ce{H2O}\), \(\ce{AlCl3}\)): мономеры, дающие устойчивый катион — изобутилен, виниловые эфиры.
- Анионная (BuLi, \(\ce{NaNH2}\)): мономеры с акцепторами — акрилонитрил, метилметакрилат, стирол.
- Координационная (Циглер — Натта, \(\ce{TiCl4}\)/\(\ce{AlEt3}\)): линейный полиэтилен, изотактический полипропилен (все метилы с одной стороны цепи).
Примеры
1. Изобутилен + \(\ce{BF3}\) (−100 °C) → полиизобутилен (с изопреном — бутилкаучук).
2. Метилметакрилат + BuLi → полиметилметакрилат (оргстекло).
3. Пропен + \(\ce{TiCl4}\)/\(\ce{AlEt3}\) → изотактический полипропилен.
errorМономер решает
Катион нужен устойчивый — отсюда доноры; анион — стабилизированный акцептором.
edit_noteПопробуйте сами
По какому механизму полимеризуют акрилонитрил бутиллитием?
expand_moreПоказать решение
По анионному.
push_pinГлавное
Радикальная полимеризация (пероксиды, AIBN): инициирование, рост «голова к хвосту» (радикал всегда на замещённом атоме), обрыв. Катионная (\(\ce{BF3}\)/\(\ce{H2O}\), \(\ce{AlCl3}\)) — для мономеров, дающих устойчивый катион (изобутилен); анионная (BuLi) — для мономеров с акцепторами (акрилонитрил, метилметакрилат); координационная (Циглер — Натта, \(\ce{TiCl4}\)/\(\ce{AlEt3}\)) даёт стереорегулярный полипропилен. Звено — \(\ce{-[CH2-CHX]-}\).
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.