소개
유기 중합체는 중합체의 화학 구조와 안정성을 반영하는 중합 모드에 따라 분류됩니다.
두 가지 유형의 중합, 첨가 중합 및 응축 중합. 단량체는 중합체 중합체를 생성하기 위해 다양한 방법으로 조합 할 수있다. 한 가지 방법은 일종의 화학 반응 인 응축 반응을 사용하는 것입니다. 두 분자는 축합 반응에서 더 작은 분자, 일반적으로 물, 알코올 또는 산의 손실과 혼합된다.
축합 중합체는 응축 반응으로 인한 중합체이다. 물 또는 다른 작은 분자는 2 개 이상의 반응물 단량체로부터 제거되어 응축 중합체를 생성한다. 폴리 아미드 및 폴리 에스테르는 일반적인 축합 중합체이며; 중합체 구조는 생분해 성 된 극성 아미드 또는 에스테르기를 포함한다. 셀룰로오스는 포도당 단량체 기반 천연 응축 중합체입니다.
첨가 반응은 단량체가 폴리머를 생성하기 위해 유니하는 또 다른 메커니즘이다. 반응 외에도, 단량체의 이중 결합의 전자는 재배치되어 다른 분자와 단일 결합을 형성한다. 다양한 플라스틱 (소프트/하드, 신축성/강성, 명확한/불투명, 화학적 비활성)의 특성은 중합체 사슬 사이의 상호 작용에 의해 영향을받습니다. 첨가 중합체는 첨가 과정에서 발생하는 폴리머입니다.
첨가에 의한 중합
종종 연쇄 반응 중합으로 알려진 추가 중합에 하나 이상의 이중 결합이 필요하다. 또한, 중합 동안 분자가 손실되지 않으며, 부산물은 생성되지 않습니다. 생성 된 중합체는 중합에 사용 된 모든 단량체의 합과 동일한 분자량을 갖는다. 연쇄 반응은 그들 사이의 결합을 변경하여 단량체를 연결합니다. 예를 들어 에틸렌을 만드는 반응은
입니다n {ch2 =ch2}-> -ch2- (ch2-ch2) -ch2-
이 형태의 중합에는 시작, 전파 및 종료의 세 가지 단계가 있습니다. 단량체는 개시 중 활성 부위를 얻어 자유 라디칼이 될 수 있습니다. 개시제 또는 열, 빛 또는 조사 흡수와 같은 다른 기술의 추가에 의해 개시 과정이 트리거 될 수있다. 전파 동안, 시작된 단량체는 다른 단량체를 빠르게 첨가한다. 활성 부위가 전파 동안 개발 체인의 끝에서 지속적으로 재배치되기 때문에 활성 부위가 체인 종료 또는 체인 전달에 의해 비활성화 될 때 까지이 공정은 계속된다. 중합체 사슬 라디칼은 종결 공정 동안 다른 자유 라디칼과 반응한다. 일반적인 단계 성장 중합 방법은이 세 단계로 구성됩니다. 그러나 많은 상황에서 체인 전달로 알려진 네 번째 단계도 관련이 있습니다. 중합체 사슬의 상승 활성은 사슬 전달을 통해 이전에 비활성 종으로 전달됩니다.
응축에 의한 중합
응축 중합은 단량체 및/또는 올리고머가 서로 결합하여 더 큰 구조적 단위를 생성하는 동시에 물 또는 메탄올과 같은 부산물과 같은 작은 분자를 방출하는 단계 성장 중합의 한 유형이다. 황산과 같은 강산은 응축 중합 속도를 더욱 높일 수 있습니다. 알코올로 카르 복실 산의 에스테르 화는 잘 알려진 축합 반응이다. Dibasic Acid와 Glycol 사이의 반응은 다음과 같이 전형적인 단계 성장 축합입니다.
Hooc – (CH2) N – COOH + HO- (CH2) M – OH HOOC – (CH2) N – COOH HOOC– (CH2) N – COOH HOOC – (CH2) N – CO
Hooc – (CH2) N -COO– (CH2) M – OH + H2O HOOC – (CH2) N – COO– (CH2) M – OH + H2O
폴리 에스테르는 결과 중합체에 주어진 이름입니다. 물은 에스테르 결합과 반응하고 반응을 되돌릴 수 있기 때문에 반응 시스템에서 지속적으로 제거됩니다.
두 모이어티가 다른 모이어티가 다른 경우, 적어도 하나의 모이어 티 중 하나 이상이 삼위 일체-기능 (즉, 3 차원 네트워크) 인 경우 가교 된 중합체 인 경우, 응축 생성물은 선형 중합체이다. 하나의 반응성 그룹만으로 단량체를 발달 체인에 첨가하면 성장을 막을 수 없으며 결과적으로 (평균) 분자량을 낮 춥니 다. 결과적으로, 부 결제 중합에 관여하는 각 단량체의 평균 분자량 및 가교 밀도는 혼합물의 농도가 평균 분자량 및 가교 밀도를 결정할 것이다.
.친핵체 첨가
친핵체 첨가는 친핵체가 화합물의 PI 결합에 부착되는 과정이다. 결과적으로 두 개의 새로운 시그마 채권이 생성됩니다. 이 반응은 유기 화학에서 중요합니다. 카르 보닐 화합물이 다른 기능 그룹과 새로운 생성물을 생산할 수 있기 때문입니다.
C =O 링크의 극성으로 인해, 카르 보닐 화합물은 친 핵성 첨가 반응을 겪고있다. 극 링크는 탄소 및 산소 원자에 부분 전하를 허용하기 때문에, 친핵체는 1,2- 위치를 쉽게 공격 할 수있다.
.Aldehydes와 Ketones는 친 핵성 첨가 반응을 가장 촉진 할 것입니다. 알데히드 나 케톤은 떠나는 그룹이 없기 때문에 친 핵성 치환 과정과 다릅니다.
친 핵성 첨가 메커니즘
카르 보닐 화합물의 친 핵성 첨가 반응 단계는 아래에 나열되어있다
1 단계 :뉴 클레오 포블은 전자 유전자 C =O 탄소 원자와 연결되어 카르 보닐 탄소가 SP2에서 SP3로 이브 히브리화됩니다. 사면체 알 옥사이드 중간체는 pi- 결합의 전자가 전기 음성 산소 원자에 끌릴 때 형성된다.
.2 단계 :산은 알코 옥사이드를 양성하는 데 사용하여 알코올 형성을 초래합니다.
RMGX (Grignard 시약), RL 및 RCCM은 C =O 결합에 똑바로 첨가되어 중간체를 생성하는 강한 친핵체입니다. 반면에 H2O, ROH 및 RNH2와 같은 약한 친핵체는 산 촉매가 필요합니다.
결론
응축 중합은 단량체 및/또는 올리고머가 서로 결합하여 더 큰 구조적 단위를 생성하는 동시에 물 또는 메탄올과 같은 부산물과 같은 작은 분자를 방출하는 단계 성장 중합의 한 유형이다. 또한, 중합 동안 분자가 손실되지 않으며, 부산물은 생성되지 않습니다. 폴리스티렌, 폴리에 텐, 폴리 아크릴 레이트 및 메타 크릴 레이트는 추가 중합체의 예이다. 축합 중합체는 양성 또는 다중 기능 분자를 결합하고 부산물로서 작은 분자 (예 :물과 같은)를 제거함으로써 만들어집니다. 예는 폴리 에스테르, 폴리 아미드, 폴리 우레탄 및 폴리 실록산이다.
