Анионнная виниловая полимеризация - это метод создания полимеров из маленьких молекул, содержащих двойную связь между атомами углерода. Она является видом виниловой полимеризации. При анионной полимеризации процесс запускается инициатором. В данном случае инициатором является анион, то есть ион с отрицательным электрическим зарядом.
Существует большое число различных инициаторов, которые применяются в анионной виниловой полимеризации, но чаще всего используется неприметная маленькая молекула, называемая бутиллитий .
Небольшая часть бутиллития всегда распадается. Не слишком большая - так, немножко. Распадаясь, она образует положительный катион лития и отрицательный анион бутила. Мы называем такой анион, в котором отрицательный заряд сидит на атоме, карбанионом
Пара электронов будет передана анионом бутила одному из атомов углерода в мономере, связанного двойной связью. Теперь у атома углерода на внешней оболочке будет восемь электронов, которые он делит с атомами, с которыми он связан. Таким образом, одна пара из этих электронов покинет этот атом углерода и присоединится к другому, а именно, к тому, с которым первый атом связан двойной углерод-углеродной связью. Так образуется новый карбанион, в котором отрицательный заряд сосредоточен на том, другом атоме углерода. Процесс, в котором распадается бутиллития и бутил анион взаимодействует с другой молекулой мономера, называется инициированием.
Нажмите сюда, чтобы посмотреть фильм о реакции инициации.
Теперь карбанион реагирует с другой молекулой мономера так же, как инициатор взаимодействует с первой молекулой мономера; снова образуется карбанион. Этот процесс продолжается точно так же, и каждый раз к растущей цепочке присоединяется еще один мономер и образуется новый анион, который и позволяет присоединиться новому мономеру. Таким образом растет макромолекула полимера. Это присоединения мономера за мономером называется ростом цепи.
Нажмите сюда, чтобы посмотреть фильм о реакции ростом цепи.
А сейчас у вас может возникнуть настойчивое ощущение, что это не может продолжаться вечно, и что-то должно положить конец этому удобному процессу. Однако, любопытно: процесс не прекращается! Во многих случаях единственным, что останавливает присоединение все новых мономеров к растущей макромолекуле, так это то, что просто в сосуде не остается молекул мономера! И даже тогда, если кто-то придет и добавит еще молекул мономера в сосуд, то они будут присоединяться к цепочке, и макромолекула еще немного подрастет! Известно, что некоторые макромолекулы полистирола оставались такими активными в течение многих лет. Чтобы остановить этот процесс, необходимо добавить нечто вроде воды, которая реагирует с карбанионами. Системы такого типа называются живой анионной полимеризацией. Это позволяет нам проделать несколько любопытных фокусов…
Некоторое время назад кому-то, кто размышлял об этом сосуде, полном полимера, который остается активным многие годы, и о том, что если добавить еще мономера, то он присоединится к живой полимерной макромолекуле, пришла в голову такая идея. А почему бы вместо того, чтобы добавить в раствор с живым полимером того же мономера, не добавить другой мономер? В результате получился полимер, макромолекулы которого состояли из длинного участка одного типа полимера и еще одного длинного участка другого полимера. Такие составные полимеры называются блок-сополимерами. Например, раствор с живыми молекулами полистирола прореагирует с бутадиеном и образуется стирол-бутадиеновый блок-сополимер.
Еще немного фокусов покажет нам стирол-бутадиен-стирол триблок-сополимер. Не хотелось бы вам узнать, как мы делаем это? Чтобы выяснить, нажмите сюда.
Вернуться в директорию
Четвертого УровняВернуться в основную
директорию Макрогалереи