Diferença entre a polimerização aniónica e catiônica | Polimerização aniónica versus catiônica

Diferença-chave - Polimerização aniónica vs catiônica

A polimerização aniónica e a polimerização catiônica são dois tipos de reações de polimerização do crescimento da cadeia que são utilizadas para sintetizar vários tipos de polímeros. Ambas as reações têm o mesmo mecanismo de reação, mas o iniciador da reação é diferente. As reações de polimerização aniónica são iniciadas por uma espécie aniónica ativa, enquanto que as reações de polimerização catiônica são iniciadas por uma espécie catiônica ativa. Esta é a diferença-chave entre a polimerização aniónica e catiônica. Ambas as reações de polimerização são sensíveis ao solvente utilizado.

O que é a polimerização aniónica?

A polimerização aniónica é uma reação de crescimento da cadeia que começa por um anião. Vários tipos diferentes de iniciadores são utilizados na polimerização aniónica. Esta série de reações ocorre em três etapas: iniciação, propagação de cadeia e terminação de cadeia. Estas reacções de polimerização são iniciadas por adição nucleofílica à ligação dupla do monómero. Portanto, o iniciador usado na reação deve ser um nucleófilo.

Iniciação através de anião forte

O que é a polimerização catiônica?

A polimerização catiônica pode ser considerada como outra categoria de reações de polimerização do crescimento da cadeia. Um catião inicia essa reação transferindo sua carga para um monómero, o que então resulta na produção de uma espécie mais reativa. Em seguida, o monómero reactivo reage de forma semelhante com outros monómeros para formar um polímero. Existem apenas um número limitado de monómeros que podem facilitar a reação em cadeia da polimerização catiônica. As olefinas que contêm substituintes e heterociclos doadores de electrões são adequadas para esses tipos de reações.

Iniciação por ácidos próticos

Qual a diferença entre a polimerização aniónica e catiônica?

Exemplos de iniciadores e monómeros:

Monómeros:

Polimerização aniónica: A polimerização aniónica ocorre com monómeros com grupos que se retiram de elétrons, como nitrilo, carboxilo, fenilo e vinil.

Polimerização catiónica: Os alcentos com substituintes alcoxi, fenilo, vinilo e 1, 1-dialquilo são alguns exemplos de monómeros utilizados na polimerização catiônica.

Iniciadores:

Polimerização aniónica: Nucleófilos como hidróxido, alcóxido, cianeto ou carbanião podem atuar como iniciadores em polimerização aniônica. O carbanion pode ser originário de espécies organometálicas, tais como reagente de alquil-lítio ou Grignard.

Polimerização catiônica: Os agentes eletrofílicos, como os ácidos halo-hidratados (HCl, HBr, H ₂ SO ₄ , HClO ₄ ) são um grupo de iniciadores utilizados nas reações de polimerização catiônica. Além disso, ácidos lewis (aceites de electrões) e compostos capazes de gerar íons de carbonio também podem iniciar a polimerização. Exemplos de ácidos de Lewis são AlCl ₃ , SnCl ₄ , BF ₃ , TiCl ₄ , AgClO ₄ , e eu ₂ . Contudo, os ácidos lewis requerem um co-iniciador tal como H ₂ O ou um composto halogenado orgânico.

Mecanismo:

Polimerização aniónica: A polimerização aniónica requer um iniciador para iniciar a reação e um monômero para formar o polímero. Neste caso, uma espécie aniónica reactiva inicia a reacção por reacção com um monómero. O monómero resultante é um carbanion, que então reage com outro monômero para formar um novo carbanion. A reação prossegue adicionando um monómero à cadeia em crescimento da mesma maneira, e isso produz a cadeia de polímero. Isso é chamado de "propagação de corrente". "

Polimerização catiônica: Uma espécie catiônica reativa inicia a reação por ligação e transferência da sua carga para um monómero. O monómero reactivo resultante reage então com outro monómero para formar um polímero do mesmo modo que na polimerização aniónica.

Taxa de reacção:

Polimerização aniónica: A taxa das reacções de polimerização aniónica é relativamente mais lenta do que as reacções de polimerização catiónica porque a carga negativa no iniciador aniónico pode ser estabilizada por vários outros factores. Quando estes íons são estáveis, eles se tornarão menos reativos.

Polimerização catiônica: A taxa das reações de polimerização catiônica é relativamente mais rápida do que as reações de polimerização aniônicas porque o iniciador catiônico é muito reativo, difícil de controlar e estabilizar.

Aplicações:

Polimerização aniónica: A polimerização aniônica é usada para fabricar alguns materiais importantes, como borrachas sintéticas de polidienos, borrachas de estireno / butadieno em solução (SBR) e elastômeros termoplásticos estireno.

Polimerização catiônica: A polimerização catiônica é utilizada na produção de poliisobutileno (usado em tubos internos) e poli (N-vinilcarbazole) (PVK).

Referências: "Polimerização catiônica". Wikipedia. "Polimerização de adição aniônica". Wikipedia "Centro de aprendizado de polimerização da Catonic Vinly Polymerization", "Reacções de polimerização". Laboratório de Pesquisa Bodner Cortesia: "Protic acid initiation" Por MatChem121 - Trabalho próprio (CC BY 3. 0) via Commons Wikimedia "AAP Init Strong Anion" Por Chem538grp1w09 - Trabalho próprio (Public Domain) via Commons Wikimedia