Катионная полимеризация инициирование

Типичными примерами катионной полимеризации, инициированной ионизирующими излучениями, может служить полимеризация изобутилена, винилбутилового и винилизобутилового эфиров. Эти мономеры полимеризуются только по катионному механизму. [c.37]

Реакции обрыва, которые в процессах неингибированной гомогенной радикальной полимеризации представляют собой бимолекулярное взаимодействие растущих цепей и во многом определяют общую кинетику процесса, в ионных системах не всегда существенны. Они могут полностью отсутствовать (анионная полимеризация неполярных мономеров, катионная полимеризация циклических эфиров), иметь ограниченное значение (низкотемпературная полимеризация полярных мономеров в анионных системах, ряд катионных систем на основе гидратов или эфиратов кислот Льюиса) и лишь в сравнительно редких случаях играть решающую роль (анионная полимеризация ненасыщенных галогенсодержащих мономеров, катионная полимеризация, инициированная галогенводородными кислотами в малополярных средах). Конечно, круг процессов последнего типа значительно расширится, если включить в рассмотрение ионную полимеризацию различных полярных мономеров при относительно высокой температуре. [c.50]

Исследования катионной полимеризации, инициированной излучением высокой энергии, проводили как с радиоактивными изотопами (Со ), так и с электронными ускорителями (ускоритель Ван де Граафа). В первом случае источник испускает регулярный и постоянный поток излучения (хотя источник медленно затухает) и интенсивность энергии, поглощенной [c.510]

Бесспорным является протекание реакции роста на активных центрах в процессах катионной полимеризации, инициированных проникающим излучением. На основе кинетических данных, [c.95]

Для инициирования полимеризации апротонными кислотами часто необходимо присутствие соизмеримых с концентрацией катализатора количеств сокатализатора (HjO, ROH и т. д.), например, при катионной полимеризации углеводородных мономеров всегда необходимо [c.278]

Механизм полимеризации. Инициирование при катионной полимеризации происходит при взаимодействии катализатора с мономером или комплекса катализатор — сокатализатор с мономером. Активными частицами, вызывающими катионную полимеризацию, могут быть катионы К+ (свободные ионы), ионные пары К+, А , цвиттер-ио-ны (К+ — А ), ион-радикалы К+- и комплексы. Инициированию может предшествовать диссоциация катализатора на ионы (ионные пары), которые затем вызывают рост макромолекул, например [c.279]

В катионной полимеризации может встречаться быстрое инициирование в сочетании с обрывом цепи. Скорость роста цепи описывается уравнением (2.1), где [М ] в начальный момент реакции равна [c.115]

Вычислите значения констант скорости элементарных реакций и предельную степень превращения мономера при катионной полимеризации, если инициирование практически мгновенное, а обрыв за счет взаимодействия с присутствующим замедлителем протекает в течение всего процесса. Исходная смесь [М]о = 6,2 моль-л , [1]о = 1,0- 10 моль-л , [2]о = 0,85 моль-л , начальная скорость полимеризации и скорость при степени превращения 0,3 равны 3,0-10 и 0,6 -10 моль - л - с . [c.121]

Вычислите значение константы скорости бимолекулярной реакции инициирования катионной полимеризации (кр = = 4,0-10 л моль с" 0=0), если [М]о [1]о = 1,5 10 , а число кинетических цепей при практически полном исчерпании мономера составляет 75 % от исходного количества молекул катализатора. Одна молекула катализатора инициирует образование одной кинетической цепи, / = 0,84. [c.126]

Если скорость взаимодействия первичного иона с мономером соизмерима со скоростью образования этого иона из катализатора, то скорость реакции инициирования определяется уравнением (2.31), а в случае катионной полимеризации, при которой используют катализаторы в комбинации с со-катализаторами, [c.127]

Скорость катионной полимеризации пропорциональна концентрации мономера и катализатора соответственно в третьей и первой степени. Каким будет уравнение скорости инициирования, если обрыв цепи основан на взаимодействии макрокатиона с противоионом, а рост цепи описывается обычным уравнением 2.1. [c.132]

В условиях нестационарного режима катионной полимеризации альдегида скорость инициирования, описывается уравнением (2.32), скорость необратимого обрыва = = [М ] [М]. Выведите уравнение зависимости количества активных центров от констант скорости элементарных реакций, концентрации мономера и продолжительности полимеризации. [c.133]

Если положить, что реакции инициирования и ограничения цепей при катионной полимеризации протекают согласно приведенным выше уравнениям и передача цепи на растворитель отсутствует, то выражения для скоростей соответствующих элементарных стадий имеют такой вид [c.20]

Ионная полимеризация является также цепной реакцией, но осуществляется с помош.ью катализаторов — веществ, которые активируют мономер, переводя его в ионное состояние. Процесс ионной полимеризации также складывается из нескольких элементарных актов 1) инициирование — образование ионов 2) рост цепи 3) обрыв цепи. В первой стадии образуются ионы, содержащие либо положительно заряженный (катионная полимеризация), либо отрицательно заряженный (анионная полимеризация) атом углерода с последующей передачей по цепи положительного или отрицательного заряда. [c.450]

Кинетическое уравнение катионной полимеризации выводится из услО ВИЯ низкой концентрации стационарного состояния активно растущих цепей и равенства скоростей стадий инициирования и обрыва цепей [c.405]

В ряде случаев эффективно инициирование катионной полимеризации излучениями высокой энергии, вызывающими отрыв от молекул мономера нлн другого реагента электрона с с образованием катион-радикала [c.126]

Инициирование процесса полимеризации изобутилена протекает при взаимодействии возбудителей катионной полимеризации с мономером, образующиеся при этом первичные положительно заряженные частицы способны вызвать рост полимерной цепи. [c.68]

Таким образом, возбуждение полимеризации изобутилена как типичного катионактивного мономера различными комплексными катализаторами представляет особую разновидность кислотно-основных реакций. Хотя тонкий механизм переноса протона все еще не совсем ясен, всесторонний анализ зависимых взаимодействий в системе мономер - катализатор может способствовать решению сложной проблемы инициирования катионной полимеризации изобутилена. [c.85]

Таким образом, уже при рассмотрении общей картины образования полимеров изобутилена по схеме катионной полимеризации совершенно очевидны трудности в понимании тонкого механизма отдельных элементарных стадий. Прежде всего это относится к актам инициирования и роста полимерных цепей в малополярных углеводородных средах, отражающих высокую специфичность реакций образования и роста полимерных карбкатионов, отсутствующих в химии их низкомолекулярных аналогов. Малые эффекты внутренней стабилизации растущих ионов карбония с изобутиленовой структурой из-за отсутствия сильных электронодонорных заместителей у катионного центра обусловливают существенную роль сольватирующей (электростатической) функции мономера, несмотря на невысокие значения диэлектрической проницаемости (е = 2-3). Плохая в общепринятом смысле сольватация ионов карбония благодаря большим размерам ассоциатов не исключает, а предполагает эффективную внешнюю стабилизацию с помощью мономера, связанную с его нуклеофильной функцией. Важно подчеркнуть взаимосвязь электростатического и ковалентного связывания (или факторов жесткости и мягкости) в реакции ионов карбония с олефином. Стабилизация карбкатионов мономером, определяемая орбитальной координацией, связана с обратным упорядочивающим действием иона на молекулы мономера в его непосредственном окружении, ориентирующим их согласно электростатическому фактору. В совокупности это объясняет быстрый рост катионов в неполярных средах и наблюдаемые кинетические особенности реакции полимеризации. [c.109]

Хотя в растворах олефинов в сильных кислотах карбониевые ионы были обнаружены, для окончательного установления механизма катионной полимеризации, инициированной протоном, доказательство присутствия ионов в полимеризационных системах является вопросом первостепенной важности. Впервые такое прямое определение было сделано Эвансом и Хей-маном [72] по спектрам системы 1,1-дифенилэтилен — ВРз, НзО — бензол. Система окрашена в желтый цвет с максимумом поглощения при 4300 А, что очень близко к положению поглощения 1,1-дифенилэтилкарбониевого иона. Сдвиг максимума поглощения в сторону больших длин волн по сравнению со спектром поглощения в серной кислоте характерен для карбониевых ионов в органических растворителях. Этот метод применяли также, чтобы показать наличие карбониевых ионов в системе 1,1-днметоксифенил-этилен — трихлоруксусная кислота — бензол [73]. В указанной системе вследствие стерических препятствий идет только димеризация и при достижении равновесия в смеси присутствует только 5—20% димера (в зависимости от температуры). Спектр раствора с максимумом при 4980 А по существу является спектром иона протонированного мономера. Измеренная концентрация ионов была пропорциональна концентрации кислоты в степени 2,7 + 0,2 и концентрации олефина. Точно такую же зависимость скорости превращения мономера от концентрации реагентов показали результаты кинетических исследований, и карбониевый механизм следует считать доказанным (см. также гл. 7). [c.39]

Катионная полимеризация. Стадией инициирования при катионной полимеризации является образование комплексных ионов или ионных пар при взаимодействии кислот Льюиса с водой, га-логенводородами, галогеналкилами и т. п. В средах с низкой диэлектрической проницаемостью, где свободные катионы практически отсутствуют, процесс роста цепи осуществляется при непосредственном участии противоиона. [c.178]

I %) комплекса трехфтористого бора и диэтилового эфира мгновенно начинается бурная экзотермическая реакция, пpeд тaвлякi-щая собой своеобразный процесс поликонденсации. Комплекс, получаемый сочетанием диэтилового эфира с ВР , обычно является катализатором катионной полимеризации. Возможно, что в данном случае происходит своеобразная катионная поликонденсация. Своеобразие ее заключается в том, что при каждом акте катионного инициирования и роста происходит отщепление молекулы азота от диазометана. [c.197]

Методькинтеза ВМС. Строение мономера функциональность мономера. Полимеризация цепная и радикальная.,. Элементарные акты радикальной полимеризации инициирование, рост цепи и ее обрыв. Ионная полимеризация (катионная и анионная). Анионно-координационная полимериз ация. Поликонденсация. Отличительные особенности реакции поликонденсации. [c.172]

Для инициирования полимеризации апротонными кислотами часто необходимо присутствие соизмеримых с концентрацией катализатора количеств сокатализатора (Н2О, ROH и т. д.), например при катионной полимеризации углеводородных мономеров всегда необходимо присутствие сокатализатора, а при полимеризации мономеров с гетероатомами возможно инициирование с сокатализато-рами и без них. [c.231]

Механизм полимеризации. Инициирование при катионной поли-меризац-ии происходит при взаимодействии катализатора с мономером или комплекса катализатор —сокатализатор с мономером. Активными частицами, вызывающими катионную полимеризацию, [c.231]

Скорость катионной полимеризации аллил-9-флуорени-лового эфира пропорциональна концентрации мономера в третьей степени (в стадии инициирования участвуют две молекулы мономера) и концентрации катализатора (хлорного олова) в первой степени. Реакция обрыва основана на взаимодействии макрокатиона с противоионом. Вычислите значения эффективной константы скорости инициирования и относительной конг станты скорости передачи цепи на мономер, если известно, что при температуре опыта (140 °С) эффективная константа скорости полимеризации равна 1,28 - 10 " моль . с концентрациям мономера 1,54, 2,27 и 3,12 моль-л соответствуют среднечисловые степени полимеризации. 6,0, 8,6 и 12,0. Передача цепи на растворитель незначительна. [c.133]

Инициирование на примере катионной полимеризации изобутилена в присутствии ВРз и небольщих количеств воды (сокатали-затора) можно представить следующим образом [c.19]

Кинетический анализ катионной полимеризации приводит к следующим выводам. Общая скорость полимеризации складывается из четырех составляющих — скоростей стадий инициирования ( и), роста цепи (пр), обрыва цепи (Ообр) и передачи цепи (опвр)- Последняя имеет существенное значение в механизме катионной полимеризации и часто превышает скорость обрыва цепи по другим механизмам. Если обозначить катализатор — кислоту Н+А , а мономер М, то отдельные стадии полимеризации можно представить следующим образом [c.39]

Фотоинициирование катионной полимеризации может быть достигнуто путем образования комплекса с использованием смеси ароматических диазониевых солей и анионов, отличающихся от нуклеофильных, вроде РРе". При фотолизе диазоние-вые соли выделяют N2 и поэтому имеют тенденцию замещаться ароматическими солями иодония и сульфония. Один из предложенных механизмов инициирования может быть проиллюстрирован для такой соли диарилиодоиия, как дифенилиодоний-гексафторфосфат, (СбН5)21+РРб [c.261]

Рассмотрение известных катализаторов и различных схем инициирования предопределяет целесообразность общего подхода к инициированию процессов электрофильной полимеризации с позиций теории кислотно-основно-го взаимодействия. Инициириующие свойства электрофильных катализаторов определяются мерой кислотных свойств, так как катионная полимеризация представляет собой своеобразную последовательность актов, протекающих по принципу нейтрализации кислоты (активный центр) основанием (мономер) [30,31]. Подобные взаимодействия можно классифицировать как частный случай кислотно-основных взаимодействий в неводных средах, причем конкретная природа кислоты (Льюиса, Бренстеда или их комбинация) и основания (мономер, электронодонорный растворитель) определяют специфику процессов. [c.41]

Определенным недостатком является отсутствие единой терминологии и строгих определений терминов катализатор , инициатор , равно как сокатализатор и соинициатор применительно к катионным процессам. Во многих случаях понятия инициирования и катализа в отношении действия веществ, вызывающих катионную полимеризацию, одинаково приемлемы. Удобен и термин возбудитель . [c.44]

При полимеризацрш изобутилена, как и многих других мономеров, в общем случае можно выделить четыре элементарные стадии инициирование (возбуждение процесса полимеризации) - образование АЦ, несущих положительный заряд рост цепи - присоединение мономера к АЦ ограничение роста цепи - обрыв материальной и передача цепи. Каждая из стадий может включать более одного элементарного акта. Высокая чувствительность процесса к присутствию посторонних примесей, а также исключительно высокие скорости процесса полимеризации, вызывающие в реальных условиях нестационарность его протекания (следствие экзотермичности реакции полимеризации), затрудняют получение достаточно надежной информации о механизме катионной полимеризации. [c.68]

Следует отметить, что в системах подобного типа изменение исходного мольного соотношения катализатор - сокатализатор может приводить к принципиальному изменению роли сокатализаторов, в частности оснований Льюиса 193]. За пределами некоторого значения соотношения катализатор - сокатализатор (чаще всего 2 или 3) создается избыток основания, которое обычно является агентом обрыва цепи. Стехиометрический состав инициирующих комплексов может изменяться и в ходе катионной полршеризации. Вопрос, какие из комплексов участвуют в инициировании полимеризационного процесса все возможные или только некоторые из них, - один из самых сложных при изучении механизма и кинетики катионной полимеризации. [c.70]

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]

Таким образом, превращение А1С1з п Н20 в алюмоксан и возможное формирование тройных комплексов с участием НС1 не отвечают вероятным АЦ и указанные превращения - направления А и Б по схеме 2.6 не являются принципиальными с точки зрения инициирования катионной полимеризации олефинов. [c.79]

Амфотерный характер иона карбония в концепции ЖМКО предполагает способность на стадии роста к взаимодействию по типу мягкая кислота - мягкое основание и жесткая кислота - жесткое основание. Предельные случаи - реакции свободных катионов в газовой форме, где сольватация может осуществляться только субстратом и рост цепи по эфирной связи, например М-ОСЮ3. Для относительно устойчивого иона карбония из изобутилена эффективный рост цепи обеспечивается предпочтительностью реакции с мягким основанием - мономером по сравнению с более жесткими основаниями (противоион и другие). Важно, что условия конкуренции меняются по ходу полимеризации вследствие расхода мономера, изменения состояния катализатора и других процессов. Неблагоприятная вначале реакция карбкатиона, например с противоионом или его фрагментом, может стать выгодной к концу процесса. Видимо, по этой причине происходит дезактивация АЦ, вследствие чего полимеризация изобутилена во многих случаях не доходит до полного исчерпания мономера. Поэтому правильнее не конкретизировать состояние ионной пары, а говорить о неопределенности этого понятия, подразумевая неоднозначную роль противоиона во время роста полимерной цепи. Следовательно, термины свободный ион карбония и, соответственно свободный противоион , применяемые в отношении роста цепи при вещественном инициировании катионной полимеризации, весьма условны. Известная низкая способность к сольватации объемных противоионов в катионной полимеризации объясняет непринципиальное влияние полярности растворителя на стадии роста цепи. Аналогично комплексование противоиона с электроноакцепторными соединениями или введение солевых добавок с одноименным (катализатору) анионом, судя по сравнительно небольшому увеличению значений молекулярной массы полиизобутилена [217], мало изменяет поведение ионной пары. Полезную информацию о роли противоионов на стадии роста дают квантово-химические расчеты взаимодействия карбкатиона с мономером [218]. Учитывая конкурентный характер реакции мономера и противоиона с АЦ, переходное состояние стадии роста можно представить по типу реакций нуклеофильного замещения 8 ,2 [c.87]

Роль среды в катионной полимеризации в основном сводится к двум эффектам стабилизации образующихся заряженных частиц и изменению реакционной способности АЦ. В первом случае компенсируются энергетические потери на гетеролиз химических связей при образовании инициирующих ионов. Во втором случае изменение реакционной способности АЦ в различных средах происходит благодаря а) влиянию полярности среды, б) ее сокаталитического действия, в) специфической сольватации, г) образованию комплексов с компонентами системы. Доминирующим, не считая химического действия как сокатализатора, является полярность среды. Обычно в катионной полимеризации при увеличении полярности среды скорость процесса и молекулярная масса образующихся полимерных продуктов возрастают, что обусловлено увеличением скорости инициирования и уменьшением скорости обрыва цепи. [c.95]

Концепция определяющей роли кислотно-основных взаимодействий в катионной полимеризации базируется на том, что рассматриваемый процесс представляет разновидность широкого класса катионных реакций в неводных средах со всеми присущими им основными признаками. В рамках этой концепции и в качестве дополнения к ней следует рассмотреть и другие особенности катионной полимеризации изобутилена, отличающие ее от реакций низкомолекулярных соединений и других реакщ й образования полимеров. В обобщенной формулировке достижения в регулировании катионной полимеризации изобутилена и конструировании полимерных молекул получили название макромолекулярной (или молекулярной) инженерии [25, 247]. Становление этого многозначительного термина произошло вначале при рассмотрении радикальной и анионной полимеризации, а в период 1975-80 гг. и в катионной полимеризации. Макромоле-кулярная инженерия означает регулируемое конструирование головных и хвостовых групп, повторяющихся звеньев, микроструктуры, ММ и ММР, природы разветвлений, частоты сетки, блок-, графт- и звездообразных структур. Большинство из этих положений применимо и для ПИБ. Элементами макромолекулярной инженерии являются конролируемые элементарные акты (инициирование, обрыв, передача) и квазиживой механизм роста цепей. Так как этой теме посвящены известные обзоры [25, 247], можно ограничиться лишь кратким рассмотрением проблемы. Реализация элементов макромолекулярной инженерии связана с двумя исходными моментами направленным подбором комплексных каталитических систем, определяющих характер реакций инициирования, передачи и обрыва цепи, и близостью свойств исходного мономера и образующихся полимерных соединений из класса олефинов [c.110]

Таким образом, фактор комплексования АЦ важен как для классической катионной сополимеризации, так и для чередующейся сополимеризации с участием изобутилена, которая не обязательно протекает как катионный процесс. Указанная аналогия представляется уместной, поскольку было показано, что принципы возможной реализации безобрывной катионной полимеризации при вещественном инициировании и живой свободнорадикальной полимеризации одинаковы. [c.204]

Эффективными катализаторами катионной полимеризации являются апротонные кислоты (ВРз, ЗпСЦ, А1С1з, 5ЬС15). Обычно для полимеризации нужен сокатализатор, в качестве которого используется вода. Инициирование протекает как ряд последовательных стадий, например [c.301]

При катионной полимеризации, например, с серной кислотой процесс заключается в следующем на начальной стадии инициирования при взаимодействии органоциклосилоксана с серной кислотой протон кислоты атакует атом кислорода силоксанового цикла. В результате перераспределения электронной плотности связь 31—О разрывается с раскрытием цикла и образованием активного центра на конце цепи [c.182]

Для инициирования катионной полимеризации используют различные катализаторы серную кислоту, трихлорид алюминия, трифторид бора (со следами воды), соли триалкилоксония, а также различные комбинации реагентов, которые, взаимодействуя между собой, дают карбениевые ионы, например ацил- или алкилхлориды в сочетании с кислотами Льюиса. [c.305]