Հիմնական տարբերություն – Անիոնային ընդդեմ կատիոնային պոլիմերացման
Անիոնային պոլիմերացումը և կատիոնային պոլիմերացումը շղթայական աճի պոլիմերացման ռեակցիաների երկու տեսակ են, որոնք օգտագործվում են տարբեր տեսակի պոլիմերներ սինթեզելու համար: Այս երկու ռեակցիաներն էլ ունեն նույն ռեակցիայի մեխանիզմը, բայց ռեակցիայի նախաձեռնողը տարբեր է: Անիոնային պոլիմերացման ռեակցիաները սկսվում են ակտիվ անիոնային տեսակների կողմից, մինչդեռ կատիոնային պոլիմերացման ռեակցիաները սկսվում են ակտիվ կատիոնային տեսակների կողմից: Սա անիոնային և կատիոնային պոլիմերացման հիմնական տարբերությունն է: Այս երկու պոլիմերացման ռեակցիաները զգայուն են օգտագործվող լուծիչի նկատմամբ:
Ի՞նչ է անիոնային պոլիմերացումը:
Անիոնային պոլիմերացումը շղթայական աճի ռեակցիա է, որն սկսվում է անիոնից: Անիոնային պոլիմերացման մեջ օգտագործվում են մի քանի տարբեր տեսակի նախաձեռնիչներ: Այս ռեակցիաների շարքը տեղի է ունենում երեք քայլով՝ մեկնարկ, շղթայի տարածում և շղթայի ավարտ: Այս պոլիմերացման ռեակցիաները սկսվում են մոնոմերի կրկնակի կապին նուկլեոֆիլ հավելումով։ Հետևաբար, ռեակցիայի մեջ օգտագործվող նախաձեռնողը պետք է լինի նուկլեոֆիլ:
Նախաձեռնում ուժեղ անիոնի միջոցով
Ի՞նչ է կատիոնային պոլիմերացումը:
Կատիոնային պոլիմերացումը կարելի է համարել որպես շղթայական աճի պոլիմերացման ռեակցիաների մեկ այլ կատեգորիա։ Կատիոնը սկսում է այս ռեակցիան՝ իր լիցքը փոխանցելով մոնոմերին, որն այնուհետև առաջացնում է ավելի ռեակտիվ տեսակ։Այնուհետև, ռեակտիվ մոնոմերը նույն կերպ արձագանքում է այլ մոնոմերների հետ՝ ձևավորելով պոլիմեր: Կան միայն սահմանափակ թվով մոնոմերներ, որոնք կարող են հեշտացնել կատիոնային պոլիմերացման շղթայական ռեակցիան: Էլեկտրոն նվիրաբերող փոխարինիչներ և հետերոցիկլներ պարունակող օլեֆինները հարմար են այս տեսակի ռեակցիաների համար:
Սկիզբ պրոտիկ թթուներով
Ո՞րն է տարբերությունը անիոնային և կատիոնային պոլիմերացման միջև:
Նախաձեռնողների և մոնոմերների օրինակներ
Մոնոմեր՝
Անիոնային պոլիմերացում. անիոնային պոլիմերացումը տեղի է ունենում մոնոմերների հետ, որոնք ունեն էլեկտրոնները քաշող խմբեր, ինչպիսիք են նիտրիլը, կարբոքսիլը, ֆենիլը և վինիլը:
Կատիոնային պոլիմերացում. ալկօքսի, ֆենիլ, վինիլ և 1, 1-դիալկիլ փոխարինիչներ ունեցող ալկենները կատիոնային պոլիմերացման մեջ օգտագործվող մոնոմերների որոշ օրինակներ են:
Նախաձեռնողներ՝
Անիոնային պոլիմերացում. նուկլեոֆիլները, ինչպիսիք են հիդրօքսիդը, ալկօքսիդը, ցիանիդը կամ կարբանիոնը, կարող են հանդես գալ որպես անիոնային պոլիմերացման նախաձեռնողներ: Կարբանիոնը կարող է առաջանալ մետաղական օրգանական տեսակներից, ինչպիսիք են ալկիլ լիթիումը կամ Գրիգնարդի ռեագենտը։
Կատիոնային պոլիմերացում. էլեկտրոֆիլ նյութեր, ինչպիսիք են հալոհիդրաթթուները (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) մեկնարկիչների մի խումբ է, որն օգտագործվում է կատիոնային պոլիմերացման ռեակցիաներում: Բացի այդ, լյուիս թթուները (էլեկտրոնների ընդունիչներ) և կարբոնիումի իոններ առաջացնելու ընդունակ միացությունները կարող են նաև պոլիմերացում սկսել։ Լյուիս թթուների օրինակներն են՝ AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4, և I2 Այնուամենայնիվ, լյուիս թթուները պահանջում են համատեղ նախաձեռնող, ինչպիսին է H 2O կամ օրգանական հալոգեն միացություն:
Մեխանիզմ՝
Անիոնային պոլիմերացում. անիոնային պոլիմերացումը պահանջում է նախաձեռնող՝ ռեակցիան սկսելու համար, և մոնոմեր՝ պոլիմերը ձևավորելու համար:Այս դեպքում ռեակտիվ անիոնային տեսակը սկսում է ռեակցիան՝ արձագանքելով մոնոմերի հետ։ Ստացված մոնոմերը կարբանիոն է, որն այնուհետև փոխազդում է մեկ այլ մոնոմերի հետ՝ ձևավորելով նոր կարբանիոն։ Ռեակցիան ընթանում է աճող շղթային մոնոմեր ավելացնելով նույն կերպ, և դա առաջացնում է պոլիմերային շղթա: Սա կոչվում է «շղթայի տարածում»:
Կատիոնային պոլիմերացում. ռեակտիվ կատիոնային տեսակը սկսում է ռեակցիան՝ կապելով և իր լիցքը փոխանցելով մոնոմերին: Ստացված ռեակտիվ մոնոմերն այնուհետև փոխազդում է մեկ այլ մոնոմերի հետ՝ ձևավորելով պոլիմեր այնպես, ինչպես անիոնային պոլիմերացման ժամանակ։
Արձագանքման արագություն՝
Անիոնային պոլիմերացում. Անիոնային պոլիմերացման ռեակցիաների արագությունը համեմատաբար ավելի դանդաղ է, քան կատիոնային պոլիմերացման ռեակցիաները, քանի որ անիոնային նախաձեռնողի բացասական լիցքը կարող է կայունացվել մի քանի այլ գործոններով: Երբ այս իոնները կայուն են, դրանք կդառնան ավելի քիչ ռեակտիվ:
Կատիոնային պոլիմերացում. կատիոնային պոլիմերացման ռեակցիաների արագությունը համեմատաբար ավելի արագ է, քան անիոնային պոլիմերացման ռեակցիաները, քանի որ կատիոնային մեկնարկիչը շատ ռեակտիվ է, դժվար է վերահսկել և կայունացնել:
Դիմումներ՝
Անիոնային պոլիմերացում. անիոնային պոլիմերացումն օգտագործվում է որոշ կարևոր նյութերի արտադրության համար, ինչպիսիք են պոլիդիենային սինթետիկ կաուչուկները, լուծույթային ստիրոլ/բուտադիենային կաուչուկները (SBR) և ստիրենային ջերմապլաստիկ էլաստոմերներ:
Կատիոնային պոլիմերացում. կատիոնային պոլիմերացումն օգտագործվում է պոլիիզոբուտիլենի (օգտագործվում է ներքին խողովակներում) և պոլի (N-vinylcarbazole) (PVK) արտադրության մեջ։
