Kation polimerlanish. Katalizatorlar va hamkor katalizatorlar

Kationli polimerlanish

Kationli polimerlanish

1877 yilda A.M.Butlerov izobutelenni sulfat kislota ishtirokida birinchi

marta polimerlab, poliizobutilen hosil qildi.

Keyinchalik izobutilen va boshqa monomerlarning polimerlanishini

o‘rganish kation polimerlanish uchun boshqa kislotalar, bor, alyuminiy, titan va

qalay galogenidlari, ya’ni kuchli elektron akseptor (elektrofil reagentlar)

xususiyatiga ega moddalar ham katalizatorlik vazifasini o‘tay olishi aniqlandi. Bular ishtirokida ma’lum sharoitlarda juda yuqori molekulyar massali polimerlar

olish mumkin.

Bular ishtirokida ma’lum sharoitlarda juda yuqori molekulyar massali polimerlar

Bular ishtirokida ma’lum sharoitlarda juda yuqori molekulyar massali polimerlar

olish mumkin.

Katalizator tabiati va monomerning nukleofilligi katta ahamiyatga ega.

Masalan, izobutilenni BF3 ishtirokida polimerlash hatto juda past haroratlarda ham

deyarli portlash tezligida boradi va bir necha soniyada tugaydi; AIBr3 ishtirokida

esa reaksiya vaqti daqiqalar bilan, TiCI4 - ishtirokida soatlar bilan o‘lchanadi.

Olefinlarning metall galogenidlari ta’sirida polimerlanish mexanizmini

stirolning qalay to‘rtxlorid ishtirokida polimerlanishi misolida ko‘rish mumkin.

Stirol SnCI4 bilan ta’sirlashib, avvalo kompleks hosil qiladi va u navbatdagi stirol

molekulasi bilan birikib faol markaz – karboniy ioni hosil qiladi:

Zanjir rivojlanish reaksiyasi karboniy ionining zanjir uchida tiklanishi bilan monomer molekulasining birikishidan iborat:

Zanjir rivojlanish reaksiyasi karboniy ionining zanjir uchida tiklanishi bilan monomer molekulasining birikishidan iborat:

Bunda rivojlanayotgan ion qarama-qarshi uchlarining to‘qnashishi natijasida katalizatorning ajrab chiqishi va makromolekula uchlaridagi zvenolarning birida qo‘shbog‘ hosil bo‘lishi bilan zanjir uziladi:

Demak, kationli polimerlanish kuchli kislotalar va tuz ionlarga ajraluvchi ionli tezlashtirgichlar (katalizatorlar) ishtirokida olib boriladi, bunday ionli tezlashtirgichlar elektronlarning kuchli akteptorlari (yutuvchilari) hisoblanib, kimyoviy jihatdan barqaror moddalar hisoblanadi. Ionli tezlashtirgichlar sifatida kupincha Fridel-Krafts katalizatorlari ishlatiladi, ularni polimerlanish jarayonidagi nisbiy faolligi quyidagi tarnibda o’zgarib boradi:BF3>AlF3> TiBr3>BCl3 > BBr3>SnCl4 Kationli polimerlanish nazariy jihatdan birmuncha yaxshi o’rganilgan bo’lib, uning tezligi polimerlanish muhitining dielektrikdoimiyligiga, monomerlarning tuzilishiga va tabiatiga bogliq bo’ladi.Kationli polimerlanishning asosiy hususiyatlaridan biri shundan iboratki, unda harorat pasayishi bilan jarayonning tezligi ortib boradi.Kationli polimerlanishda faol markazning hosil bo’lishi uglerod atomining bir elektronini yuqotib karboniy ioniga aylanishiga asoslangandig. Katalizatorlar sifatida kushli kislotalar ishlatilganda monomer molekulasining to’g’ridan to’g’ri protonlanishi natijasida karboniy ioni hosil bo’ladi: