Perbezaan Utama – Pempolimeran Anionik vs Kationik
Pempolimeran anionik dan pempolimeran kationik ialah dua jenis tindak balas pempolimeran pertumbuhan rantai yang digunakan untuk mensintesis pelbagai jenis polimer. Kedua-dua tindak balas ini mempunyai mekanisme tindak balas yang sama, tetapi pemula tindak balas adalah berbeza. Tindak balas pempolimeran anionik dimulakan oleh spesies anionik aktif, manakala tindak balas pempolimeran kationik dimulakan oleh spesies kationik aktif. Ini adalah perbezaan utama antara pempolimeran anionik dan kationik. Kedua-dua tindak balas pempolimeran ini adalah sensitif kepada pelarut yang digunakan.
Apakah itu Pempolimeran Anionik?
Pempolimeran anionik ialah tindak balas pertumbuhan berantai yang bermula dengan anion. Beberapa jenis pemula digunakan dalam pempolimeran anionik. Siri tindak balas ini berlaku dalam tiga langkah: permulaan, perambatan rantai, dan penamatan rantai. Tindak balas pempolimeran ini dimulakan dengan penambahan nukleofilik kepada ikatan berganda monomer. Oleh itu, pemula yang digunakan dalam tindak balas mestilah nukleofil.
Inisiasi melalui anion kuat
Apakah itu Pempolimeran Kationik?
Pempolimeran kationik boleh dianggap sebagai satu lagi kategori tindak balas pempolimeran pertumbuhan rantai. Kation memulakan tindak balas ini dengan memindahkan casnya kepada monomer, yang kemudiannya menghasilkan spesies yang lebih reaktif. Seterusnya, monomer reaktif bertindak balas sama dengan monomer lain untuk membentuk polimer. Terdapat hanya bilangan monomer yang terhad yang boleh memudahkan tindak balas rantai pempolimeran kationik. Olefin yang mengandungi substituen penderma elektron dan heterokitar sesuai untuk jenis tindak balas ini.
Inisiasi oleh asid protik
Apakah perbezaan antara Pempolimeran Anionik dan Kationik?
Contoh Pemula dan Monomer:
Monomer:
Pempolimeran Anionik: Pempolimeran anionik berlaku dengan monomer yang mempunyai kumpulan penarik elektron seperti nitril, karboksil, fenil dan vinil.
Pempolimeran Kationik: Alkena yang mempunyai substituen alkoksi, fenil, vinil dan 1, 1-dialkil ialah beberapa contoh monomer yang digunakan dalam pempolimeran kationik.
Pemula:
Pempolimeran Anionik: Nukleofil seperti hidroksida, alkoksida, sianida atau karbion boleh bertindak sebagai pemula dalam pempolimeran anionik. Karbanion boleh berasal daripada spesies organologam seperti alkil litium atau reagen Grignard.
Pempolimeran Kationik: Agen elektrofilik seperti asid halohidrik (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) ialah satu kumpulan pemula yang digunakan dalam tindak balas pempolimeran kationik. Selain itu, asid lewis (penerima elektron) dan sebatian yang mampu menghasilkan ion karbonium juga boleh memulakan pempolimeran. Contoh asid Lewis ialah AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4, dan I2 Walau bagaimanapun, asid lewis memerlukan pemula bersama seperti H 2O atau sebatian halogen organik.
Mekanisme:
Pempolimeran 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 terhasil ialah carbanion, yang kemudiannya bertindak balas dengan monomer lain untuk membentuk carbanion baru. Tindak balas diteruskan dengan menambahkan monomer kepada rantai yang semakin meningkat dengan cara yang sama, dan ini menghasilkan rantai polimer. Ini dipanggil "penyebaran rantai."
Pempolimeran Kationik: Spesies kationik reaktif memulakan tindak balas dengan mengikat dan memindahkan casnya kepada monomer. Monomer reaktif yang terhasil kemudian bertindak balas dengan monomer lain untuk membentuk polimer dengan cara yang sama seperti dalam pempolimeran anionik.
Kadar Reaksi:
Pempolimeran Anionik: Kadar tindak balas pempolimeran anionik secara relatifnya lebih perlahan daripada tindak balas pempolimeran kationik kerana cas negatif pada pemula anionik boleh distabilkan oleh beberapa faktor lain. Apabila ion ini stabil, ia akan menjadi kurang reaktif.
Pempolimeran Kationik: Kadar tindak balas pempolimeran kationik secara relatifnya lebih cepat daripada tindak balas pempolimeran anionik kerana pemula kationik sangat reaktif, sukar dikawal dan distabilkan.
Aplikasi:
Pempolimeran Anionik: Pempolimeran anionik digunakan untuk mengeluarkan beberapa bahan penting seperti getah sintetik polidiena, getah larutan stirena/butadiena (SBR) dan elastomer termoplastik stirena.
Pempolimeran Kationik: Pempolimeran kationik digunakan dalam penghasilan poliisobutilena (digunakan dalam tiub dalam) dan poli (N-vinylcarbazole) (PVK).
