Ποια είναι η διαδικασία όταν χρησιμοποιούνται αλκένια για την κατασκευή πολυμερών;

πολυμερισμός αλκενίων:ένα ταξίδι από μικρά μόρια σε μακριές αλυσίδες

Τα αλκένια, με τον διπλό τους δεσμό, είναι τα βασικά συστατικά για τη δημιουργία πολυμερών μακράς αλυσίδας. Ακολουθεί μια βήμα προς βήμα διάσπαση της διαδικασίας:

1. Μείωση:

* πολυμερισμός ελεύθερων ριζών: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν εκκινητή ελεύθερων ριζών, συχνά ένα οργανικό υπεροξείδιο ή μια ένωση αζο, για να σπάσει τον διπλό δεσμό στο μόριο αλκενίου. Αυτό δημιουργεί ένα εξαιρετικά αντιδραστικό είδος που ονομάζεται ελεύθερη ρίζα.

* κατιονικός πολυμερισμός: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ισχυρά οξέα, όπως τα οξέα Lewis ή τα Protic οξέα, για τη δημιουργία καρβαφών. Αυτές οι καρβαμίες ξεκινούν τη διαδικασία πολυμερισμού.

* Ανιονικός πολυμερισμός: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ισχυρές βάσεις, όπως το οργανοσκοπικό ή το Grignard Reagents, για τη δημιουργία καρβανών που ξεκινούν τον πολυμερισμό.

2. Διάδοση:

* Τα αντιδραστικά είδη που παράγονται στο βήμα έναρξης επιτίθεται στον διπλό δεσμό ενός άλλου αλκενίου. Αυτό προσθέτει το μονομερές αλκενίου στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα, δημιουργώντας ένα νέο αντιδραστικό είδος.

* Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται, προσθέτοντας μονομερές μονάδες το ένα μετά το άλλο στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα πολυμερούς.

3. Τερματισμός:

* Η ανάπτυξη της αλυσίδας τελειώνει όταν δύο αναπτυσσόμενες αλυσίδες συνδυάζονται μεταξύ τους.

* Ο τερματισμός μπορεί επίσης να εμφανιστεί μέσω ριζοσπαστικών συνδυασμών, ριζικής δυσαναλογίας ή αντιδράσεων μεταφοράς αλυσίδας.

Παραδείγματα:

* πολυαιθυλενίου: Αυτό το κοινό πολυμερές σχηματίζεται από τον πολυμερισμό του αιθένιο (αιθυλένιο).

* πολυπροπυλένιο: Αυτό το πολυμερές είναι κατασκευασμένο από προπενίου (προπυλένιο).

* χλωριούχο πολυβινυλο (PVC): Αυτό το πολυμερές σχηματίζεται από τον πολυμερισμό του χλωριούχου βινυλίου.

Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τον πολυμερισμό:

* Συγκέντρωση μονομερούς: Η υψηλότερη συγκέντρωση οδηγεί σε ταχύτερο πολυμερισμό.

* Θερμοκρασία: Η υψηλότερη θερμοκρασία αυξάνει γενικά τον ρυθμό αντίδρασης.

* συγκέντρωση εκκίνησης: Η υψηλότερη συγκέντρωση έχει ως αποτέλεσμα ταχύτερη έναρξη και μεγαλύτερη ανάπτυξη της αλυσίδας.

* Καταλύτης ή τύπος εκκίνησης: Ο τύπος του καταλύτη ή του εκκινητή καθορίζει τον συγκεκριμένο μηχανισμό και τις ιδιότητες του πολυμερούς.

Πρόσθετες σημειώσεις:

* στερεοχημεία: Η διάταξη υποκαταστάτων στην αλυσίδα πολυμερούς μπορεί να επηρεάσει τις ιδιότητες του πολυμερούς.

* διακλάδωση: Οι αλυσίδες πολυμερών μπορούν να έχουν πλευρικές αλυσίδες, οι οποίες επηρεάζουν τις ιδιότητες όπως η ευελιξία και η πυκνότητα.

* Σταυρός σύνδεσμος: Οι αλυσίδες πολυμερών μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους, αυξάνοντας τη δύναμη και την ακαμψία.

Ο πολυμερισμός των αλκενίων είναι μια πολύπλοκη και ευπροσάρμοστη διαδικασία που επιτρέπει τη δημιουργία ενός ευρέος φάσματος πολυμερών με διαφορετικές ιδιότητες. Η κατανόηση του μηχανισμού και των παραγόντων που επηρεάζουν είναι ζωτικής σημασίας για το σχεδιασμό και τον έλεγχο της σύνθεσης αυτών των πολύτιμων υλικών.