Co to jest radykalna polimeryzacja?

Słowo polimer oznacza „wiele jednostek” i odnosi się do procesu chemicznego dodawania jednej jednostki do drugiej, do drugiej - i tak dalej - aż do powstania łańcucha pożądanej wielkości. Niektóre reakcje polimeryzacji wykorzystują dodatnio naładowane jony węglowe lub karbokacje; podczas gdy inni stosują negatywnie naładowane atomy węgla lub karbaniony. Jednak trzeci mechanizm wykonuje zadanie przy użyciu wolnych rodników, a proces nazywa się polimeryzacją radykalną. Wolne rodniki to atomy lub fragmenty molekularne z reaktywnym niesparowanym elektronem, które można zastosować do zwiększenia wielkości mniejszej cząsteczki. „Inicjator” jest wymagany do rozpoczęcia reakcji w polimeryzacji wolnego rodnika. Ogólnie rzecz biorąc, inicjator jest cząsteczką posiadającą słabe wiązanie chemiczne, które dzieli się równomiernie na rodniki, każdy fragment zabiera pojedynczy elektron, a nie jeden fragment otrzymujący zarówno elektrony, jak i drugie, żaden. Gaz chloru (Cl 2 ) wystawiony na światło ultrafioletowe dzielą się na dwa rodniki, EACH odnotowany jako Cl ∙, z kropką reprezentującą samotny elektron. Kiedy ten reaktywny rodnik łączy się z elektrycznie neutralną cząsteczką organiczną, wynik jest większy rodnik, który może reagować dalej i tak dalej. Dodatkowe powszechne inicjatory obejmują nadtlenki organiczne-z (O-O)-wiązania-i azo-składy-związki o-(n = n)-wiązanie.

Po rozpoczęciu reakcji propagacja reakcji trwa, przy czym liczba wolnych rodników pozostaje zasadniczo stała. Jeden przykład tego można zobaczyć w radykalnej polimeryzacji gazu etylenowego za pomocą organicznego nadtlenku inicjatora nadtlenku, R - O - O - R. Niewielka ilość nadtlenku jest podzielona na jego rodniki składowe (R - O ∙) i podawana do gazu etylenowego (CH 2 = CH 2 ). Dwa reagują, co dało dodatkowe i obecność nowego gatunku (R - O - chh 2 –ch 2 ∙). To samo w sobie jest reaktywne i atakuje sekundęCząsteczka gazu etylenowego w celu wytworzenia jeszcze innego, większego gatunku (R - O - Ch 2 –ch 2 CH 2 –CH 2 ∙); Ostatecznie reakcja jest zatrzymana.

Chociaż radykalna reakcja polimeryzacji jest zatrzymana w dogodnym punkcie, istnieją naturalne procesy, które zmniejszają liczbę dostępnych uczestników reakcji wolnego rodnika przed osiągnięciem tego punktu. Jeden z nich nazywa się „kombinacją”, niezamierzone połączenie wolnych rodników. W cytowanym przykładzie, 2 R - O - chętkę 2 –ch 2 ∙ → R - O - chh 2 –CH 2 –CH 2 –ch 2 –o --r. Kolejną reakcją boczną jest „dysproporcja”, w której jeden rodnik porywa atom wodoru z innego rodnika, jak w R - O - chomb 2 –ch 2 ∙ + ∙ ch 2 –CH 2 –o - R → R - O - sub> 2 ch + + + + + + + + + + +. CH 2 = CH - O - R. Powstały polimer, polietylen, można zapisać - (CH 2 –CH 2 ) n -. Ponieważ nie wszystkie łańcuchy produktów w radykalnymProces polimeryzacji będzie miał równą długość w momencie zakończenia reakcji, masę cząsteczkową można podać jako średnią masę cząsteczkową lub jako pewna postać rozkładu masy cząsteczkowej.

INNE JĘZYKI