Diferencia clave: polimerización aniónica y catiónica
La polimerización aniónica y la polimerización catiónica son dos tipos de reacciones de polimerización por crecimiento de cadena que se utilizan para sintetizar varios tipos de polímeros. Ambas reacciones tienen el mismo mecanismo de reacción, pero el iniciador de la reacción es diferente. Las reacciones de polimerización aniónica son iniciadas por una especie aniónica activa, mientras que las reacciones de polimerización catiónica son iniciadas por una especie catiónica activa. Esta es la diferencia clave entre la polimerización aniónica y catiónica. Ambas reacciones de polimerización son sensibles al disolvente utilizado.
¿Qué es la polimerización aniónica?
La polimerización aniónica es una reacción de crecimiento en cadena que comienza con un anión. En la polimerización aniónica se utilizan varios tipos diferentes de iniciadores. Esta serie de reacciones tiene lugar en tres pasos: iniciación, propagación de la cadena y terminación de la cadena. Estas reacciones de polimerización se inician por adición nucleófila al doble enlace del monómero. Por lo tanto, el iniciador utilizado en la reacción debe ser un nucleófilo.
Iniciación a través de anión fuerte
¿Qué es la polimerización catiónica?
La polimerización catiónica se puede considerar como otra categoría de reacciones de polimerización por crecimiento de cadena. Un catión inicia esta reacción al transferir su carga a un monómero, lo que luego da como resultado la producción de una especie más reactiva. Luego, el monómero reactivo reacciona de manera similar con otros monómeros para formar un polímero. Solo hay un número limitado de monómeros que pueden facilitar la reacción en cadena de la polimerización catiónica. Las olefinas que contienen sustituyentes donantes de electrones y heterociclos son adecuadas para este tipo de reacciones.
Iniciación por ácidos próticos
¿Cuál es la diferencia entre polimerización aniónica y catiónica?
Ejemplos de iniciadores y monómeros:
Monómeros:
Polimerización aniónica: la polimerización aniónica tiene lugar con monómeros que tienen grupos atractores de electrones, como nitrilo, carboxilo, fenilo y vinilo.
Polimerización catiónica: Los alquenos que tienen sustituyentes alcoxi, fenilo, vinilo y 1,1-dialquilo son algunos ejemplos de monómeros utilizados en la polimerización catiónica.
Iniciadores:
Polimerización aniónica: Nucleófilos como hidróxido, alcóxido, cianuro o un carbanión pueden actuar como iniciadores en la polimerización aniónica. El carbanión puede proceder de especies organometálicas como el alquil litio o el reactivo de Grignard.
Polimerización catiónica: agentes electrofílicos como ácidos halohídricos (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) son un grupo de iniciadores utilizados en las reacciones de polimerización catiónica. Además, los ácidos de Lewis (aceptores de electrones) y los compuestos capaces de generar iones carbonio también pueden iniciar la polimerización. Ejemplos de ácidos de Lewis son AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4 e I2 Sin embargo, los ácidos de Lewis requieren un co-iniciador como H 2O o un compuesto orgánico de halógeno.
Mecanismo:
Polimerización aniónica: La polimerización aniónica requiere un iniciador para iniciar la reacción y un monómero para formar el polímero. En este caso, una especie aniónica reactiva inicia la reacción al reaccionar con un monómero. El monómero resultante es un carbanión, que luego reacciona con otro monómero para formar un nuevo carbanión. La reacción continúa agregando un monómero a la cadena en crecimiento de la misma manera, y esto produce la cadena polimérica. Esto se llama "propagación en cadena".
Polimerización catiónica: una especie catiónica reactiva inicia la reacción uniéndose y transfiriendo su carga a un monómero. El monómero reactivo resultante luego reacciona con otro monómero para formar un polímero de la misma manera que en la polimerización aniónica.
Tasa de reacción:
Polimerización aniónica: la velocidad de las reacciones de polimerización aniónica es relativamente más lenta que las reacciones de polimerización catiónica porque la carga negativa del iniciador aniónico puede estabilizarse mediante otros factores. Cuando estos iones sean estables, se volverán menos reactivos.
Polimerización catiónica: la velocidad de las reacciones de polimerización catiónica es relativamente más rápida que las reacciones de polimerización aniónica porque el iniciador catiónico es muy reactivo, difícil de controlar y estabilizar.
Aplicaciones:
Polimerización aniónica: la polimerización aniónica se utiliza para fabricar algunos materiales importantes, como cauchos sintéticos de polidieno, cauchos de estireno/butadieno en solución (SBR) y elastómeros termoplásticos estirénicos.
Polimerización catiónica: la polimerización catiónica se utiliza en la producción de poliisobutileno (utilizado en cámaras de aire) y poli (N-vinilcarbazol) (PVK).
