Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 2 TRÙNG HỢP I TỔNG QUAN I 1 Khái niệm về phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng hợp hay trùng hợp chuỗi Phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp polyme mạch cacbon Ví dụ Thành phần hóa học của mắt xích[.]
CHƯƠNG TRÙNG HỢP I TỔNG QUAN I.1 Khái niệm phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng hợp hay trùng hợp chuỗi Phương pháp phổ biến để tổng hợp polyme mạch cacbon Ví dụ: CH2 - CH2 nCH2=CH2 n Thành phần hóa học mắt xích sở khơng khác thành phần monomer ban đầu Chất có khả trùng hợp có liên kết ba (acetylene), liên kết đơi (etylene, propylene), hợp chất vịng Ví dụ: Carprolactam NH n(CH2)5 .-CO-(CH2)5-NHCO-(CH2)5NH- CO I.2 Đặc điểm phản ứng trùng hợp Cần có hình thành trung tâm hoạt động từ monome chất khơi màu Giảm độ chức Giảm số phân tử Tăng trọng lượng phân tử trung bình Khơng có sản phẩm phụ sản phẩm trung gian không bền Là phản ứng cộng Các phân tử polyme hình thành từ sớm Hỗn hợp chứa đồng thời phân tử lớn monome chưa phản ứng phản ứng chuỗi có vận tốc nhanh I.2 Cơ chế phản ứng trùng hợp Phản ứng chuỗi, có giai đoạn: I.3.1 Giai đoạn khơi mào Tạo trung tâm hoạt động This image cannot currently be display ed A * A I.3.2 Giai đoạn phát triển mạch Các trung tâm hoạt động phản ứng với monome sinh trung tâm hoạt động Chu kỳ lặp lại nhiều lần A* + A A–A* A–A* + A A–A–A* Tổng quát: This image cannot currently be display ed A–(A n-1)–A* + A A–(A n)–A* I.3.3 Giai đoạn ngắt mạch o Trung tâm hoạt động bị dập tắt R–A* R–A R–A* + A* R o Thông thường để khống chế khối lượng phân tử trung bình polyme ngắt mạch chủ động cách thêm vào hỗn hợp phản ứng chất có khả gây phản ứng truyền mạch I.4 Phân loại phản ứng trùng hợp I.3.3 Trùng hợp gốc Trung tâm hoạt động gốc tự Nó kết hợp vào hai cacbon nối đơi để hình thành gốc tự cacbon lại A* + CH2=CHR ACH2–C*HR ACH2–C*HR + NCH2=CHR A(CH2–CHR)nCH2 C*HR I.3.3 Trùng hợp ion phân cực Trung tâm hoạt động ion tích điện XY + CH2=CHR XCH2–C*HRY Do khác chất trung tâm hoạt động, ta chia ra: Trùng hợp anion: Trung tâm hoạt động mang điện tích âm XCH2 - + CH Y R Trùng hợp cation: Trung tâm hoạt động mang điện tích dương YCH2 + CH X R Trong trùng hợp ion, ion đối (Y+, X-) trung tâm hoạt động, vai trò quan trọng phản ứng tổng hợp Trùng hợp phân cực: không hoàn toàn tạo thành cặp ion This image cannot currently be display ed Sự phân cực phân tử monome tạo thành solvat hóa, phản ứng đứng trùng hợp anion trùng hợp cation II TRÙNG HỢP GỐC II.1 Khái niệm Trùng hợp gốc phản ứng tạo polyme từ monome chứa liên kết etylene R R3 n C=C R C C R4 Sự hình thành độ bền gốc tự phụ thuộc vào nhóm chức lân cận Gốc tự hình thành từ kết hợp monome với gốc tự ban đầu bền hiệu ứng cộng hưởng monome dễ kết hợp với gốc tự -C6H5 > -CH=CH2 > -C N > C-R O > -C-OH -C-OR > -Cl > -O-C-R >-OR -H ' ' O O O Thứ tự phụ thuộc vào gia tăng độ bền cộng hưởng gốc tự hình thành từ monome H CH2 H C* CH2 C H CH2 C H CH2 Hợp chất không no cho gốc tự bền điện tử linh động tạo nên cộng hưởng che phủ bền –CH2–C H=CH–CH2* –CH2–CH*–CH=CH2 Nhóm halogen, ete, hoạt động e- halogen hay oxi tác dụng gốc tự do: H CH2 C* Cl C II.2 Các giai đoạn trùng hợp gốc II.2.1 Khơi mào Dưới tác động điều kiện bên ngoài, chất khơi mào phân ly thành hai gốc tự Gốc tự kết hợp với monome bắt đầu cho trình phát triển mạch R – R 2R* R* + M RM* loại khơi mào II.2.1.1 Khơi mào hóa học Hợp chất chứa Nitơ (Azo Diazo) Được sử dụng dinitro-azo-diisobutyric 2,2’-azobisiso-butyronitrile(DAK) CH3 NC C CH3 CH3 N=N C CH3 CH3 CN NC C * + CH3 N2