Anahtar Fark – Anyonik ve Katyonik Polimerizasyon
Anyonik polimerizasyon ve katyonik polimerizasyon, çeşitli polimer türlerini sentezlemek için kullanılan iki tür zincir büyüme polimerizasyon reaksiyonudur. Bu reaksiyonların her ikisi de aynı reaksiyon mekanizmasına sahiptir, ancak reaksiyon başlatıcı farklıdır. Anyonik polimerizasyon reaksiyonları aktif bir anyonik tür tarafından başlatılırken, katyonik polimerizasyon reaksiyonları aktif bir katyonik tür tarafından başlatılır. Anyonik ve katyonik polimerizasyon arasındaki temel fark budur. Bu polimerizasyon reaksiyonlarının her ikisi de kullanılan çözücüye duyarlıdır.
Anyonik Polimerizasyon Nedir?
Anyonik polimerizasyon, bir anyonla başlayan bir zincir büyüme reaksiyonudur. Anyonik polimerizasyonda birkaç farklı başlatıcı türü kullanılır. Bu reaksiyon dizisi üç adımda gerçekleşir: başlatma, zincir yayılımı ve zincir sonlandırma. Bu polimerizasyon reaksiyonları, monomerin çift bağına nükleofilik ilave ile başlatılır. Bu nedenle reaksiyonda kullanılan başlatıcı bir nükleofil olmalıdır.
Güçlü anyon yoluyla başlatma
Kayonik Polimerizasyon Nedir?
Kayonik polimerizasyon, zincir büyümesi polimerizasyon reaksiyonlarının başka bir kategorisi olarak düşünülebilir. Bir katyon, yükünü bir monomere aktararak bu reaksiyonu başlatır ve daha sonra daha reaktif bir tür üretilmesiyle sonuçlanır. Daha sonra, reaktif monomer, bir polimer oluşturmak için diğer monomerlerle benzer şekilde reaksiyona girer. Katyonik polimerizasyon zincir reaksiyonunu kolaylaştırabilen sadece sınırlı sayıda monomer vardır. Elektron veren sübstitüentler ve heterosikller içeren olefinler bu tip reaksiyonlar için uygundur.
Protik asitlerle başlatma
Anyonik ve Katyonik Polimerizasyon arasındaki fark nedir?
Başlatıcı ve Monomer Örnekleri:
Monomerler:
Anyonik Polimerizasyon: Anyonik polimerizasyon, nitril, karboksil, fenil ve vinil gibi elektron çeken gruplara sahip monomerlerle gerçekleşir.
Kayonik Polimerizasyon: Alkoksi, fenil, vinil ve 1,1-dialkil ikamelerine sahip alkenler, katyonik polimerizasyonda kullanılan monomerlerin bazı örnekleridir.
Başlatıcılar:
Anyonik Polimerizasyon: Hidroksit, alkoksit, siyanür veya bir karbanyon gibi nükleofiller, anyonik polimerizasyonda başlatıcı görevi görebilir. Karbanyon, alkil lityum veya Grignard reaktifi gibi organometalik türlerden kaynaklanabilir.
Kayonik Polimerizasyon: Halohidrik asitler gibi elektrofilik ajanlar (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4), katyonik polimerizasyon reaksiyonlarında kullanılan bir grup başlatıcıdır. Ek olarak, lewis asitleri (elektron alıcıları) ve karbonyum iyonları üretebilen bileşikler de polimerizasyonu başlatabilir. Lewis asitlerinin örnekleri AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4 ve I2 Bununla birlikte, lewis asitleri H gibi bir yardımcı başlatıcı gerektirir 2O veya organik bir halojen bileşiği.
Mekanizma:
Anyonik Polimerizasyon: Anyonik polimerizasyon, reaksiyonu başlatmak için bir başlatıcı ve polimeri oluşturmak için bir monomer gerektirir. Bu durumda, reaktif bir anyonik tür, bir monomer ile reaksiyona girerek reaksiyonu başlatır. Ortaya çıkan monomer, daha sonra yeni bir karbanyon oluşturmak için başka bir monomer ile reaksiyona giren bir karbanyondur. Reaksiyon, büyüyen zincire aynı şekilde bir monomer ekleyerek ilerler ve bu, polimer zincirini üretir. Buna "zincir yayılımı" denir.
Kayonik Polimerizasyon: Reaktif bir katyonik tür, bağlayarak ve yükünü bir monomere aktararak reaksiyonu başlatır. Elde edilen reaktif monomer daha sonra başka bir monomer ile reaksiyona girerek bir polimer oluşturmak için anyonik polimerizasyonda olduğu gibi.
Reaksiyon Hızı:
Anyonik Polimerizasyon: Anyonik polimerizasyon reaksiyonlarının hızı katyonik polimerizasyon reaksiyonlarından nispeten daha yavaştır çünkü anyonik başlatıcı üzerindeki negatif yük birkaç başka faktör tarafından stabilize edilebilir. Bu iyonlar kararlı olduklarında daha az reaktif hale gelirler.
Kayonik Polimerizasyon: Katyonik polimerizasyon reaksiyonlarının hızı, katyonik başlatıcı çok reaktif olduğundan, kontrol edilmesi ve stabilize edilmesi zor olduğundan, anyonik polimerizasyon reaksiyonlarından nispeten daha hızlıdır.
Uygulamalar:
Anyonik Polimerizasyon: Anyonik polimerizasyon, polidien sentetik kauçuklar, çözelti stiren/bütadien kauçuklar (SBR) ve stirenik termoplastik elastomerler gibi bazı önemli malzemeleri üretmek için kullanılır.
Katyonik Polimerizasyon: Katyonik polimerizasyon, poliizobütilen (iç tüplerde kullanılır) ve poli (N-vinilkarbazol) (PVK) üretiminde kullanılır.
