¿Qué es la polimerización radical?

La palabra polímero significa "muchas unidades", y se refiere a un proceso químico de agregar una unidad a otra, a otra, y así sucesivamente, hasta que se haya producido una cadena del tamaño deseado. Algunas reacciones de polimerización emplean iones de carbono cargados positivamente o carbocataciones; mientras que otros emplean átomos de carbono cargados negativamente o carbaniones. Sin embargo, un tercer mecanismo realiza la tarea utilizando radicales libres, y el proceso se llama polimerización radical. Los radicales libres son átomos o fragmentos moleculares con un electrón no apartado reactivo que puede usarse para aumentar el tamaño de una molécula más pequeña. Se requiere un "iniciador" para comenzar la reacción en la polimerización de radicales libres.

En general, el iniciador es una molécula que posee un enlace químico débil que se divide uniformemente en radicales, cada fragmento elimina un solo electrón, en lugar de un fragmento que recibe electones y el otro, ninguno. El gas de cloro (Cl ₂ ) expuesto a la luz ultravioleta se divide en dos radicales, EACH notado como Cl ∙, con un punto que representa el electrón solitario. Cuando este radical reactivo se une con una molécula orgánica eléctricamente neutral, el resultado es un radical más grande que puede reaccionar aún más, y así sucesivamente. Los iniciadores comunes adicionales incluyen peróxidos orgánicos, con un-(O-O)-enlace-y compuestos azo-compuestos que tienen un-(n = n)-enlace.

Una vez que se inicia la reacción, la propagación de la reacción continúa, con el número de radicales libres que permanecen esencialmente constantes. Un ejemplo de esto se puede ver en la polimerización radical del gas de etileno utilizando un iniciador de peróxido orgánico, R - O - O -R. Una pequeña cantidad de peróxido se divide en sus radicales componentes (R - O ∙) y se alimenta con gas de etileno (CH 2 = CH 2 ). Los dos reaccionan, lo que resulta en la presencia de una nueva especie (R - O - CH ₂ –Ch ₂ ∙). Esto es en sí mismo reactivo y ataca un segundoMolécula de gas de etileno para producir otra especie más grande (R - O - CH ₂ –Ch ₂ ch ₂ –Ch ₂ ∙); Finalmente, la reacción se detiene.

Aunque la reacción de polimerización radical se detiene en un punto conveniente, existen procesos naturales que disminuyen el número de participantes de reacción de radicales libres disponibles antes de que se alcance ese punto. Uno de estos se llama "combinación", la unión involuntaria de radicales libres. En el ejemplo citado, 2 R - O - CH 2 –CH ₂ ∙ → R - O - CH 2 –CH ₂ –Ch ₂ –Ch ₂ –O - R. Otra reacción lateral es la "desproporción", en la que un radical arrebata un átomo de hidrógeno de otro radical, como en R - O - CH ₂ –Ch ₂ ∙ + ∙ CH ₂ -Ch ₂ –O - R → R - O - CH 2 CH 3 + Sub> + CH 2 = CH - O - R. El polímero resultante, el polietileno, se puede escribir - (CH 2 –CH ₂ ) _N -. Ya que no todas las cadenas de productos en el radicalEl proceso de polimerización será de igual longitud en el momento de la terminación de la reacción, el peso molecular puede administrarse como un peso molecular promedio o como alguna forma de distribución de peso molecular.