Ионная полимеризация на комплексных катализатора

Координационно-ионная полимеризация осуществляется под действием комплексных катализаторов, обладающих высокой избирательностью. Такие катализаторы представляют собой комп- [c.52]

Стереорегулярные полимеры обычно получают методом ионной полимеризации с использованием комплексных катализаторов. Стереорегулярной структурой обладают натуральный каучук, а также некоторые синтетические полимеры, например полиизобутилен, полиэтилен, полипропилен. Стереорегулярность структуры изменяет тепловые и механические свойства полимеров. [c.358]

Катализаторы — комплексные соединения переходных металлов. Реакции восстановления, гидрирования, окисления, гидратации ненасыщенных соединений, изомеризации, полимеризации и многие другие в промышленных условиях осуществляются в растворах в присутствии комплексных катализаторов. По типу применяемых катализаторов эти процессы иногда объединяют в группу координационного катализа. В качестве катализаторов в таких процессах применяются комплексные соединения катионов переходных металлов. Сюда относятся металлы УП1 группы Ре, Со, N1, Ни, КЬ, Рс1, Оз, 1г, Р1, а также Си, Ag, Hg, Сг и Мп. Сущность каталитического действия заключается в том, что ионы металлов с -электронной конфигурацией с/ —могут взаимодействовать с другими молекулами, выступая как акцепторы электронов, принимая электроны на свободные /-орбитали, и как доноры электронов. На рис. 200 показано взаимодействие ВЗМО этилена со свободной -орбиталью иона металла (а) и одновременное взаимодействие заполненной -орбитали металла с НСМО этилена (б). Донорно-акцепторное взаимодействие, обусловленное переходом электронов с я-орбитали этилена, уменьшает электронную плотность между атомами углерода и, следовательно, уменьшает энергию связи С=С. Взаимодействие, обусловленное переходами электронов с -орбитали иона металла на разрыхляющую орбиталь молекулы этилена, приводит к ослаблению связей С=С и С—Н. [c.626]

Если реакция полимеризации ведется в присутствии катализаторов (например, таких, как хлориды алюминия, трехфтористый бор и т. п.), то образование активных центров происходит путем присоединения катализатора к непредельному мономеру при этом получается неустойчивый комплексный ион. Такой комплексный ион [c.369]

Ионная полимеризация протекает благодаря образованию из молекулы мономера реакционноспособных ионов в присутствии катализаторов (кислоты, катализаторы Фриделя — Крафтса, щелочные металлы, амиды этих металлов, металлорганические соединения, комплексные катализаторы Циглера — Натта и др.). При ионной полимеризации катализатор регенерируется и не входит в состав полимера. Ионная полимеризация может происходить как по цепному, так и по ступенчатому механизму. В зависимости от природы катализатора различают полимеризацию катионную (рост цепи осуществляется карбкатионом) и анионную (рост цепи осуществляется карбанионом) [c.262]

При координационно-ионной полимеризации для образующих- Ся макромолекул характерно не просто химически регулярное соединение мономерных звеньев по типу Г — X (что вообще присуще ионной полимеризации), но и строгое чередование в пространстве заместителей при атомах углерода основной цепи полимера. Стереоспецифичность макромолекул полимеров, синтезированных при координационно-ионной полимеризации обеспечивается природой комплексного катализатора. Соединения алюминия и титана аналогичной структуры, но взятые в отдельности, не являются стереоспецифическими катализаторами. [c.54]

Изучение димеризации и содимеризации олефинов на комплексных катализаторах начато сравнительно недавно, и поэтому эти реакции исследованы значительно меньше, чем полимеризация. Механизмы таких реакций в большинстве случаев не выяснены, и часто в литературе имеются лишь предположения о возможном механизме С другой сТороны, описано несколько ионных процессов, в которых селективно образуются димеры (на первый взгляд эти процессы кажутся проще, чем координационные процессы). На строение этих димеров, т. е. на преобладающий способ связывания мономерных звеньев оказывают влияние два фактора поляризуемость олефинов и стабильность зарядов. [c.161]

Аналогичную роль играют активаторы в гомогенно-каталитических реакциях гидроформилирования, олигомеризации и полимеризации непредельных углеводородов, занимающих немаловажное место в химическом производстве. В предыдущих главах уже рассматривались первые два из названных типов реакций. Как было показано Бондом с помощью теории молекулярных орбиталей [2, 26], во всех указанных реакциях имеется много общего между гетерогенными катализаторами (благородными металлами) и комплексными катализаторами с соответствующим центральным ионом, обладающим электронной конфигурацией [c.245]

Наиболее распространенный способ получения К. с.— эмульсионная полимеризация в присутствии систем, инициирующих образование свободных радикалов (см. также Инициаторы полимеризации). Широко применяют также стереоспецифическую полимеризацию в р-ре в присутствии алкилпроизводных щелочных металлов (гл. обр. лития) или комплексных каталитич. систем, содержащих алкилпроизводные алюминия и соли Ti, V, Ni или Со сги. Координационно-ионная полимеризация, Циглера — Натта катализатор ы ). При получении нек-рых К. с. специального назначения применяют методы поликонденсации (полисульфидные каучуки, уретановые каучуки). [c.504]

ПЭНД получается координационно-ионной полимеризацией этилена в растворе бензина при температуре 70—80°С и давлении 0,15—0,3 МПа в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов (катализаторов Циглера—Натта). Среди них наибольшее распространение получили катализаторы состава А1(С2Н5)2С1-Т1С14. [c.391]

Реакция полимеризации с комплексными катализаторами протекает как ионный процесс. Особенностью этой реакции является отсутствие свободнорадикальных процессов, приводящих к разветвлению образующихся полимерных цепей. Поэтому полиэтилен низкого давления не имеет разветвлений в отличие от полиэтилена высокого давления, имеющего весьма разветвленные макромолекулы. [c.28]

Отличительной чертой развития химии полимеров за последние годы является огромный интерес к процессам ионной полимеризации. Большую роль в этом сыграли работы Циглера и Натта открывшие широкие возможности полимеризации на металлоорганических и комплексных катализаторах. [c.103]

Если реакция полимеризации ведется в присутствии катализаторов (например, таких, как хлористый алюминий, трехфтористый бор и т. п.), то образование активных центров происходит путем присоединения катализатора к непредельному мономеру при этом получается- неустойчивый комплексный ион. Такой комплексный ион (как и свободный радикал) присоединяет молекулы мономера с образованием макроиона. В отличие ог [c.311]

С каждым годом расширяется ионная полимеризация этилена в присутствии гетерогенных комплексных катализаторов Циглера. Они представляют собой комплексы тетрахлорида титана и три-зтилалюминия (или другого сокатализатора). По этому методу очищенный этилен подается в суспензию металлоргаиического комплексного катализатора в низкокипящем бензине (температу- [c.217]

Существуют и другие объяснения процесса полимеризации олефинов в присутствии стереоспецифических катализаторов. Высказано, например, предположение, что процесс протекает как внутрпкомплексная ионная полимеризация, в которой участвуют оба комплексных иона, образуемые катализатором. Ини циировапие и первоначальная ориентация мономера осуществ- [c.149]

Подробные исследования показали, что ненасыщенные ацетали могут полимеризоваться в присутствии катализаторов ионной полимеризации. В качестве катализатора наиболее эффективным оказался 25%-ный раствор хлористого цинка в абсолютном этиловом спирте. Раствор обладает кислой реакцией, что соответствует следующему строению присутствующего в нем комплексного соединення хлористого цинка 7пС1оОГ Н [c.293]

Высокомолекулярные полиоксиметилены получают полимеризацией чистого сжиженного формальдегида при температуре нил<е —20°. С повышением температуры скорость реакции быстро возрастает, что может привести к взрыву. В атмосфере азота при —80° жидкий формальдегид в течение нескольких часов превращается в полимер. В присутствии кислорода воздуха реакция полимеризации при —80° длится несколько дней. Трехфтористый бор, триметиламин и н-б.утиламин ускоряют реакцию полимеризации. Очевидно, образование полимера из жидкого формальдегида подчиняется закономерностям цепной ионной полимеризации, чем и объясняется высокий молекулярный вес получаемого полимера. Прекращение роста цепи является результатом присоединения к растугцему макроиопу противоположно заряженных ионов, образующихся при распаде комплексного катализатора, илн ничтожных примесей каких- н-юо соединений, содержащихся в продуктах реакции. [c.400]

Полимеризация под влиянием ионных катализаторов обычно происходит с большими, чем радикальная, скоростями и приводит к получению полимера большой молекулярной массы. Методом ионно-координационной, или стереоспецифической, полимеризации получают полимеры высокой степени симметрии — стереорегулярные полимеры. Строгая упорядоченность структуры макромолекул достигается благодаря использованию комплексных катализаторов на основе металлорганических соединений металлов I — П1 групп и хлоридов металлов IV—VIII групп с переменной степенью окисления. Типичным катализатором служит комплекс триалкилалюминия и хлорида титана [c.332]

В настоящее время установлено, что термическая полимеризация, фотополимеризация и полимеризация, инициированная перекисями, азо- и диазосоединениями, протекают с образованием свободных радикалов. Ионная полимеризация протекает под действием катализаторов (AI I3, ВРз, Sn U, щелочные и щелочноземельные металлы, кислоты и металлоорганические соединения, комплексные катализаторы), поэтому она называется также каталитической полимеризацией. В последние годы установлено, что полимеризация некоторых мономеров инициируется переносом электрона. [c.64]

При ионной полимеризации бутадиена в присутствии комплексных катализаторов (например, изоамилата натрия и четыреххлористого титана) могут быть получены циклические полимеры [13] [c.324]

Эффективность комплексных катализаторов типа НХ - МеХ в электрофильных процессах определяется устойчивостью противоиона к элиминированию лигандов при взаимодействии с ионами карбония [60]. Для кислот типа HBF4 или HAI I4 реакции ограничения полимерной цепи на фрагмент противоиона (анионы F или С1 ) не характерны, однако это, вероятно, возможно для (СНз)2А1С1 61] при этом в процессе катионной полимеризации олефинов предполагается образование хлорированных побочных продуктов [c.48]

Растущие ионы карбония представляют своеобразные соли несуществующих в свободном виде гипотетических комплексных кислот, поэтому условием инициирования процесса полимеризации является обеспечение благоприятного пути формирования противоиона, который зависит прежде всего от природы катализатора и мономера. Достаточно приемлема общая схема инициирования катионной полимеризации комплексными кислотами, которая учитывает наиболее вероятные кислотно-основные реакции в системе при формирова- [c.72]

При полимеризации изобутилена в присутствии аренов селективность реакции алкилирования относительно передачи растущей цепи на мономер, определяющая соотношение полиизобутилена с ненасыщенными и ароматическими фрагментами, в значительной мере зависит от природы катализатора (табл.2.16) [241]. При переходе от К,А1С1з ,к комплексным катализаторам, наряду с увелр1чением конверсии изобутилена, возрастает содержание ароматических фрагментов в полиизобутилене, а также уменьшается его молекулярная масса и степень ненасыщенности вследствие реакции сопряженного алкилирования толуола растущим ионом карбония. Особенностью реакции полимеризации изобутилена в среде толуола в присутствии гетерогенного катализатора на основе сульфокатионита, модифицированного С2Н5А1С12, является селективное образование ненасыщенного полимера, что, вероятно, связано со стерическими препятствиями реакции алкилирования. Максимальное содержание ароматических фрагментов в полиизобутилене достигается при использовании в качестве катализаторов комплексов Густавсона на основе мезитиле-на и толуола. О наличии ароматических фрагментов в тщательно переосаж-денных образцах полимера свидетельствуют данные УФ-спектрометрии [поглощение в области 240-280 нм] (рис.2.7). [c.100]

Различные авторы, изучавшие полимеризацию олефинов на комплексных катализаторах, принимали, что полимерная цепь связана в процессе роста в комплексе типа (78) с атомом А1 или Т1. Наиболее правдоподобны представления Коссе [188] и Арльмана [331, 340], рассмотренные в главах 1, 6 и 3, 1, согласно которым полимеризация олефинов протекает по координационной схеме (29) на ионе переходного металла со структурой . Эта точка зрения объясняет близкую каталитическую активность окислов и хлоридов с одинаковой электронной конфигурацией переходного металла. Алкил непереходного металла служит агентом, алкилирующим переходный металл и таким образом инициирующим цепь. Алкилирование поверхности ЗсС1з цинкорганическим соединением недавно доказано прямыми опытами с применением меченых атомов [623]. Согласно этим взглядам, следует подбирать сокатализаторы на основании их способности алкилировать галогениды переходных [c.190]

Для возбуждения нолимеризации при производстве СК применяют инициаторы и катализаторы. В качестве инициаторов используют органические перекиси. Механизм действия этих веществ сводится к образованию радикалов, инициирующих процесс. Принято считать, что катализаторы обычно вызывают ионную полимеризацию. В качестве катализаторов лснользуют фтористый бор и хлористый алюминий (при получении полиизобутилена и бутилкаучука), комплексные смешанные катализаторы, состоящие, например, из алкильных соединений алюминия и солей титана, ванадия, кобальта, лития и его алкильных соединений (при получении стереорегулярных каучуков). [c.155]

Обычно катализаторами катионной полимеризации являются катализаторы Фриделя -- Крафтса BF3 Al b Sn U Ti U, т. е. сильные электроноакцепторные вещества. Они проявляют свою активность в присутствии небольших количеств сокатализатора (например, следов Н2О) для образования гидрид-иона (Н+). Энергия активации катионной полимеризации обычно не превышает 63 кДж/моль (15 ккал/моль) и поэтому скорость ее очень высока, а температурный коэффициент отрицателен (т. е. с понижением температуры скорость реакции возрастает). Папример, полимеризация изобутилена под действием BF3 проходит за несколько секунд при —100° С, причем образуется полимер очень высокой молекулярной массы. Обычно принятый механизм катионной полимеризации вклю чает образование комплексного соединения катализатора и сокатализатора, обладающего свойствами сильной кислоты [c.19]

Колклаф [22] указывает, что существуют два механизма полимеризации окисей олефинов на галогенидах металлов а) карбоний-ионпая, а также оксоний-ионная полимеризация, которая легко протекает при комнатной и более низкой температуре, и б) координационная полимеризация, описанная Прайсом и характеризующаяся тем, что для ее проведения требуется продолжительное нагревание при температуре приблизительно 100°. В комплексно-координационной полимеризации эффективным катализатором является не галоидное соединение, а алкоголят. [c.298]

С каждым годом расширяется ионная полимеризация этилена в присутствии гетерогенных комплексных катализаторов Циглера. Они представляют собой комплексы четыреххлористого титана и триэтилалюминия (или др угого сокатализатора). [c.570]

Особенно большое значение приобрела ионная полимеризация в присутствии высокоактивных комплексных катализаторов, получаемых сочетанием металлорганических соединений металлов И и И1 групп и галогенидов металлов IV—VI групп, включая торий и уран. Наибольшее распространение приобрел катализатор, представляющий собой сочетание триалкилалю-миния и хлоридов титана. [c.138]

Растущие ионы карбония представляют своеобразные соли несуществующих в свободном виде гипотетических комплексных кислот. Поэтому условием инициирования полимеризации является обеспечение благоприятного пути формирования противоиона, который зависит прежде всего от природы катализатора и мономера. Достаточно приемлема общая схема инициирования катионной полимеризации комплексными кислотами, которая учитывает наиболее вероятные кислотно-основные реакции в системе при формировании противоиона. Взаимосвязь указанных процессов находит отражение в кооперативном концертном А<гЕз-механизме [43], удовлетворительно объясняющем часто паблюдаюцщеся высокие (п > 1) кинетические порядки по компонентам полимеризующейся системы [c.54]

При полимеризации нзобутилена в присутствии аренов селективность реакции алкилирования относительно передачи растущей цепи на мономер, определяющая соотношение полиизобутилена с ненасы щенными и ароматическими фрагментами, в значительной мере зависит от природы катализатора (табл. 2.11) [155]. При переходе от ГАОС к комплексным катализаторам, наряду с увеличением конверсии изобутилена, возрастает содержание ароматических фрагментов в полиизобутилене, а также уменьшаются его молекулярная масса и степень не-насьпценности вследствие реакции сопряженного алкилирования толуола растущим ионом кар ния. Особенностью реакции полимеризации изобутилена в среде толуола в присутствии гетерогенного катализатора на основе сульфокатионита, модифицированного HjAl li, являются [c.74]

Таким образом, механизм катионной полимеризации нзобутилена в деталях euje далек от выяснения. С химической точки зрения катионная полимеризация нзобутилена является относительно простым процессом. В частности, возможность протекания конкурентных побочных реакций, таких как передача гидрид-иона и изомеризация, сведена к минимуму из-за Отсутствия в мономере и полимере атомов Н при третичных атомах С. В актах роста цепи формируются третичные ионы карбония, отличающиеся большей устойчивостью, чем вторичные. Поэтому полиизобутилен образуется в виде линейных макромолекул с расположением звеньев голова к хвосту . В присутствии кислот Брен теда или комплексных катализаторов на основе BF3, AI I3, а также ГАОС [90, с. 110], формируются макромолекулы с преимущественным содержанием концевых групп (одна на макромолекулу) двух типов непредельных эндо- и экзо-форм олефйнов----СН2—С(СНз)=СН2 (I) и [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология