Perbezaan Antara Polimerisasi Anionik Dan Kationik

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 08:40

Perbezaan Utama - Polimerisasi Anionik vs Kationik

Polimerisasi anionik dan pempolimeran kationik adalah dua jenis tindak balas polimerisasi pertumbuhan rantai yang digunakan untuk mensintesis pelbagai jenis polimer. Kedua-dua reaksi ini mempunyai mekanisme reaksi yang sama, tetapi pemula reaksi berbeza. Reaksi polimerisasi anionik dimulakan oleh spesies anionik aktif, sedangkan reaksi polimerisasi kationik dimulakan oleh spesies kationik aktif. Ini adalah perbezaan utama antara pempolimeran anionik dan kationik. Kedua-dua tindak balas pempolimeran ini peka terhadap pelarut yang digunakan.

Apakah Polimerisasi Anionik?

Polimerisasi anionik adalah tindak balas pertumbuhan rantai yang dimulakan oleh anion. Beberapa jenis pemula digunakan dalam pempolimeran anionik. Rangkaian reaksi ini berlaku dalam tiga langkah: permulaan, penyebaran rantai, dan penamatan rantai. Reaksi pempolimeran ini dimulakan dengan penambahan nukleofilik pada ikatan ganda monomer. Oleh itu, pemula yang digunakan dalam tindak balas mestilah nukleofil.

Permulaan melalui anion yang kuat

Apakah Polimerisasi Kationik?

Pempolimeran kationik boleh dianggap sebagai kategori reaksi pempolimeran pertumbuhan rantai yang lain. Kation memulakan reaksi ini dengan memindahkan muatannya ke monomer, yang kemudian menghasilkan spesies yang lebih reaktif. Seterusnya, monomer reaktif bertindak balas sama dengan monomer lain untuk membentuk polimer. Hanya terdapat sebilangan besar monomer yang dapat memudahkan tindak balas rantai polimerisasi kationik. Olefin yang mengandungi substituen penderma elektron dan heterosikular sesuai untuk jenis tindak balas ini.

Permulaan oleh asid protik

Apakah perbezaan antara Polimerisasi Anionik dan Kationik?

Contoh Pemula dan Monomers:

Monomers:

Polimerisasi Anionik: Pempolimeran anionik berlaku dengan monomer yang mempunyai kumpulan penarikan elektron seperti nitril, karboksil, fenil, dan vinil.

Polimerisasi Kationik: Alkena yang mempunyai pengganti alkoksi, fenil, vinil dan 1,1-dialkil adalah beberapa contoh monomer yang digunakan dalam pempolimeran kationik.

Pemula:

Polimerisasi Anionik: Nukleofil seperti hidroksida, alkoksida, sianida atau karbanion boleh bertindak sebagai pemula dalam pempolimeran anionik. Karbanion boleh berasal dari spesies organometallik seperti alkil litium atau reagen Grignard.

Polimerisasi Kationik: Ejen elektrofilik seperti asid halohidrat (HCl, HBr, H ₂ SO ₄, HClO ₄) adalah satu kumpulan pemula yang digunakan dalam tindak balas polimerisasi kationik. Di samping itu, asid lewis (akseptor elektron) dan sebatian yang mampu menghasilkan ion karbonium juga dapat memulakan pempolimeran. Contoh asid Lewis ialah AlCl ₃, SnCl ₄, BF ₃, TiCl ₄, AgClO ₄, dan I ₂. Walau bagaimanapun, asid lewis memerlukan pemula bersama seperti H ₂ O atau sebatian halogen organik.

Mekanisme:

Polimerisasi Anionik: Pempolimeran anionik memerlukan pemula untuk memulakan tindak balas dan monomer untuk membentuk polimer. Dalam kes ini, spesies anionik reaktif memulakan tindak balas dengan bertindak balas dengan monomer. Monomer yang dihasilkan adalah karbanion, yang kemudian bertindak balas dengan monomer lain untuk membentuk karbanion baru. Tindak balas diteruskan dengan menambahkan monomer ke rantai tumbuh dengan cara yang sama, dan ini menghasilkan rantai polimer. Ini disebut "penyebaran rantai."

Polimerisasi Kationik: Spesies kationik reaktif memulakan tindak balas dengan mengikat dan memindahkan casnya ke monomer. Monomer reaktif yang dihasilkan kemudian bertindak balas dengan monomer lain untuk membentuk polimer dengan cara yang sama seperti dalam pempolimeran anionik.

Kadar tindak balas:

Polimerisasi anionik: Kadar tindak balas polimerisasi anionik lebih perlahan daripada reaksi polimerisasi kationik kerana muatan negatif pada pemula anionik dapat ditstabilkan oleh beberapa faktor lain. Apabila ion-ion ini stabil, mereka akan menjadi kurang reaktif.

Polimerisasi Kationik: Kadar tindak balas polimerisasi kationik lebih cepat daripada reaksi polimerisasi anionik kerana pemula kationik sangat reaktif, sukar dikawal dan stabil.

Permohonan:

Polimerisasi Anionik: Pempolimeran anionik digunakan untuk menghasilkan beberapa bahan penting seperti getah sintetik poliidena, karet larutan styrene / butadiena (SBR), dan elastomer termoplastik strenik.

Polimerisasi kationik: Pempolimeran kationik digunakan dalam pengeluaran poliisobutilena (digunakan dalam tiub dalam) dan poli (N-vinilcarbazole) (PVK).