При цепной полимеризации мономеры становятся частью молекулы полимера постепенно, одна за другой, так что в данный момент времени к молекуле полимера присоединяется только одна молекула мономера. Очень просто, не правда ли? Чтобы показать вам, как это происходит, мы приводим здесь картину цепной полимеризации, а именно анионной полимеризации стирола с образованием полистирола. Посмотрите на нее.

Но при ступенчатой полимеризации все происходит несколько более сложным образом. Давайте посмотрим на ступенчатую полимеризацию двух мономеров, хлорангидрида терефталевой кислоты и этиленгликоля, с образованием полиэфира под названием полиэтилентерефталат. Первое, что происходит при этой реакции, это взаимодействие двух мономеров с образованием димеров. Звучит достаточно просто.

Будь эта система такой, в которой происходит цепная полимеризация, на этой стадии реакции могло бы произойти только одно: третья молекула мономера присоединилась бы к димеру, чтобы образовать тример, затем четвертая - чтобы образовать тетрамер и так далее. Но в свободной стране ступенчатой полимеризации с этим димером может произойти много разных процессов. Конечно же, он может прореагировать с одним из мономеров, чтобы образовать таким образом тример:

Но он может также поступить иначе. Он может провзаимодействовать с другим димером, чтобы образовать тетрамер:

Или он может поступить совсем сумасшедшим образом и вступить в реакцию с тримером с образованием пентамера.

Делая процесс все более и более запутанным, эти тетрамеры и пентамеры могут провзаимодействовать между собой и образовать олигомеры еще больших размеров. И таким образом они продолжают расти и расти, пока олигомеры не становятся достаточно большими, чтобы иметь уже право называться полимерами.

Вы просто подумайте о том, как банки постоянно сливаются с другими банками и становятся при этом все крупнее и крупнее. Это поможет вам лучше представить процесс ступенчатой полимеризации.

Давайте подведем черту

Основное отличие заключается в том, что при ступенчатой полимеризации растущие молекулярные цепи могут взаимодействовать между собой, образуя еще более длинные цепи. И это справедливо для цепей любой длины. Мономер или димер может вступить в реакцию точно также, как и цепочка, состоящая из сотен мономерных звеньев. Но при цепной полимеризации только мономеры могут взаимодействовать с растущей цепочкой макромолекулы. Сами растущие цепочки не могут провзаимодействовать между собой так, как это они могут делать при ступенчатой полимеризации.

Непримиримые противоречия

Теперь я уверен, что многие из вас, сообразительные ребята, заметили, что наша ступенчатая полимеризация для получения полиэфира привела к образованию побочного продукта, газообразного хлористого водорода HCl. Вследствие этого, конечно же, эту реакцию ступенчатой полимеризации можно отнести к типу реакции поликонденсации.

Вы также могли заметить, что наша реакция цепной полимеризации не привела к образованию побочного продукта. Да, конечно, эта ступенчатая реакция полимеризации является также реакцией полимеризации (а не поликонденсации), то есть реакцией присоединения.

Довольно легко из этого сделать вывод о том, что ступенчатая полимеризация и поликонденсация - это одно и то же, а также о том, что полимеризация присоединения и цепная полимеризация - тоже ничем друг от друга не отличаются. Однако это будет как раз неверно. Ведь существуют реакции полимеризации присоеднинения, которые являются ступенчатыми реакциями полимеризации. Одним из примеров может служить полимеризация, в результате которой образуются полиуретаны. Кроме того, существуют также реакции поликонденсации, которые являются цепными реакциями полимеризации. Попытки как-то примирить между собой систему классификации на реакции цепной и ступенчатой полимеризации и систему классификации на реакции полимеризации и поликонденсации - это пустая трата времени. У каждой из этих систем свои критерии, и различия, характерные для одной системы, не всегда будут тождественны различиям, характерным для другой системы классификации.

Поэтому и не думайте связать эти две системы. Просто надо знать, что реакции образования полимеров могут быть либо цепными, либо ступенчатыми, с одной стороны, а с другой стороны, они могут быть либо реакциями полимеризации, либо поликонденсации.

Вернуться в директорию Четвертого Уровня

Вернуться в основную директорию Макрогалереи