Що таке полімеризація в органічній хімії
Полімеризація - це процес отримання з одного виду вихідних мономерів великої молекули. Одержуваний полімер являє собою макромолекулу, яка складається з достатньої кількості повторюваних ланок.
Основні види полімеризації
Відповідаючи на питання про те, що таке полімеризація в хімії, зауважимо, що дана реакція протікає при наявності каталізатора (прискорювача процесу).
Відео: № 37. Органічна хімія. Тема 11. Алкіни. Частина 8. Реакції полімеризації і заміщення алкинов
Гомополімер - високомолекулярна сполука, яке отримують в ході об`єднання однакових вихідних мономерів.
Гетерополімер - продукт реакції взаємодії різних вихідних речовин.
структура полімеру
З огляду на, що полімеризація - це складний хімічний процес, молекулярна маса одержуваного полімеру може мати різний показник. У високомолекулярних з`єднаннях є «кінцеві групи», що відрізняються від повторюваних фрагментів. Такі групи містяться в структурі полімеру в незначній кількості, тому їх характер не враховують при аналізі хімічних і фізичних властивостей отриманого полімерного речовини.
катіонна полімеризація
Що таке полімеризація катіонного виду? Протікає цей процес під впливом кислот Льюїса (суміші хлориду алюмінію, фториду бору, кислот) за механізмом, який є аналогічним процесу електрофільного приєднання по кратному (подвійний) зв`язку.
Відео: полімеризації Органічна тетрахлоретилен Етен Хлорвініл Бутадиен Завдання 23 Хімія ЄДІ 2016
На першому етапі відбувається приєднання протона до алкенів, в результаті чого утворюється карбокатіон.
Далі, за рахунок електронного зв`язку, у взаємодію вступає інша молекула алкена, в результаті утворюється карбокатіон, що має більш довгий ланцюг.
Відео: № 82. Органічна хімія. Тема 16. Альдегіди. Частина 7. Реакції конденсації, полімеризації альдегідів
Відбувається багаторазове повторення процесу, в результаті чого формується карбокатіон, що має високу молекулярну масу.
Є висока ймовірність обриву катіонного центру, який може бути спровокований відривом від молекули протона.
приклади
Розглянемо докладніше питання про те, що таке полімеризація в хімії. Приклади подібного процесу наведемо на основі полімеризації изобутилена. Процес протікає по катионному механізму, так як присутні алкільні електродонорние групи.
Формування ланцюга поліізобутилену відбувається так, що утворюється на її кінці максимально стабільний карбокатіон. В результаті спостерігається впорядковане приєднання «головою до хвоста».
При проведенні хімічної взаємодії, практично без присутності води, спостерігається утворення полімеру, що має довгий ланцюг.
Що таке полімеризація даного представника класу ненасичених вуглеводнів? Якщо в якості каталізатора обрана концентрована сірчана кислота, спостерігається після полімеризації освіту суміші двох димарів. Після того як будуть з`єднані між собою дві молекули изобутилена, відбувається обрив ланцюга. При цьому проміжний комплекс (карбокатіон) віддає свій протон воді до того, як вступить у взаємодію з іншою молекулою непредельного алкена.
аніонна полімеризація
Що таке полімеризація анионного виду? Цей механізм передбачає проведення полімеризації алкена по одному з кінців кратного зв`язку. Полімеризація можлива при атаці молекули алкена певними нуклеофільними реагентами.
Наприклад, амід-аніон вступає у взаємодію з акрілонітратом по подвійному зв`язку, в результаті утворюється карбаніони, в якому негативний заряд локалізований між ціанідом і атомом вуглецю. Якщо комплекс виходить стійким, спостерігається приєднання його до наступної молекулі алкена.
Відео: Отримання штучного шовку - цікава полімерна реакція!
Обрив ланцюга, що росте можливий в реакції, що призводить до усунення на кінці вуглецевого ланцюга негативного заряду.
Вільно радикальна полімеризація
Процес полімеризації етилену може протікати при наявності пероксидов (при підвищеному тиску і високій температурі). Обриву ланцюга сприяє процес рекомбінації або диспропорционирования радикалів.
У вуглеводневої ланцюжку поліетилену знаходиться декілька структурних ланок етилену. Саме така будова характеризує цінні властивості даного високомолекулярного з`єднання, сприяє його широкому застосуванню при виготовленні в промислових масштабах пакувальної плівки. Крім того, поліетилен необхідний для створення виробів шляхом формування та лиття.
У разі свободнорадикального виду полімеризації у нессіметрічним алкена зростаючий кінець буде представлений у вигляді стабільного радикала, а процес представлений на кшталт «до хвоста голова».
У изобутилена і пропилену немає полімеризації по свободнорадикальному механізму. Всі полімери, одержувані в хімічній промисловості, знаходять своє застосування в різних галузях машинобудування, фармацевтиці, медицині. Найпоширенішими полімерами, які отримуються з ненасичених вуглеводнів ряду етилену, є сам поліетилен, а також його гомолог - пропілен.
