Tasa de polimerización
Una de las reacciones técnicas más importantes de los alquenos es su conversión en compuestos de mayor peso molecular o polímeros (Tabla 10-4). Un polímero se define como una molécula de cadena larga con unidades estructurales recurrentes. Así, la polimerización del propeno da lugar a un hidrocarburo de cadena larga con unidades recurrentes:
La mayoría de las polimerizaciones técnicamente importantes de los alquenos ocurren por mecanismos de cadena y pueden clasificarse como reacciones de aniones, cationes o radicales, dependiendo del carácter de la especie portadora de la cadena. En cada caso, los pasos clave implican adiciones sucesivas a las moléculas del alqueno, las diferencias están en el número de electrones que son suministrados por el agente atacante para la formación del nuevo enlace carbono-carbono. Para simplificar, estos pasos se ilustrarán utilizando el eteno, aunque no se polimerice muy fácilmente por ninguno de ellos:
La iniciación de la polimerización del alqueno por el mecanismo de la cadena aniónica puede formularse como un ataque por un reactivo nucleófilo \ce{Y}^\\\ominus\\\Nen un extremo del doble enlace y la formación de un carbanión:
Polimerización con radicales alquílicos
La polimerización por adición se produce cuando una molécula de monómero contiene alquenos o alquinos. Aprenda sobre la polimerización del poli(alqueno), el poli(eteno) y el poli(propeno) y cómo eliminarlos adecuadamente para ayudar al medio ambiente.
Poli(alqueno)En condiciones adecuadas, normalmente se unen entre 2.000 y 100.000 monómeros de alqueno para hacer una variedad de polímeros de adición. Durante el proceso de polimerización por adición, los enlaces pi de los dobles enlaces de cada molécula de alqueno se rompen, permitiendo así que los enlaces libres se unan entre sí para formar una cadena conocida como poli(alqueno) o politeno. Esta cadena contiene unidades que se repiten, conocidas como unidades repetitivas.
La polimerización por adición da lugar a la formación de poli(alquenos) que contienen enlaces simples que mantienen el carbono. Esto hace que, en general, no sean reactivos y sean químicamente inertes. Estas propiedades hacen que su uso sea seguro y duradero, pero esta durabilidad también significa que no son biodegradables cuando se dejan en el medio ambiente. Esto los convierte en un peligro de contaminación. Ahora pasamos a los polímeros de adición más específicos, el poli(etileno) y el poli(propeno). Durante la polimerización del eteno, miles de moléculas de eteno se unen para formar el poli(eteno) (también conocido como polietileno o politeno). El poli(etileno) es, con mucho, el polímero de adición más popular.
Por qué se utilizan los alquenos para hacer polímeros
La polimerización es un proceso por el que un compuesto orgánico reacciona consigo mismo para formar un compuesto de alto peso molecular formado por unidades repetidas del compuesto original. La polimerización del eteno mediante un reactivo iónico, o radical libre, A-B es un ejemplo.
Las reacciones de polimerización proceden a través de mecanismos catiónicos o de radicales libres. En ambos procesos, los enlaces π se convierten en enlaces σ y se libera energía. La polimerización catiónica es menos eficiente que la polimerización de radicales libres debido a la naturaleza cáustica de los reactivos que producen cationes. Un ejemplo de polimerización iniciada por cationes es la reacción del eteno con el ácido sulfúrico.
La polimerización libre-radical más efectiva puede ser iniciada por el oxígeno u otros compuestos libres-radicales, como los peróxidos. La polimerización por radicales libres del eteno mediante un radical alcóxido es una reacción típica.
Condiciones del alqueno al polímero
ResumenDebido a las numerosas ventajas que presenta sobre las polimerizaciones por etapas, la polimerización por crecimiento en cadena se ha utilizado en una variedad de síntesis de polímeros controlados, incluyendo muchos procesos industriales importantes. La polimerización por crecimiento en cadena se utiliza generalmente para que los alquenos y alquinos formen “cadenas principales alifáticas”, como las unidades de alquileno y alquenileno. En cambio, este método rara vez se ha aplicado a la construcción de “cadenas principales aromáticas”, como las unidades de arileno, debido a la escasa variedad de los monómeros aromáticos correspondientes en la síntesis de polímeros. Teniendo en cuenta la creciente importancia de los polímeros que contienen arileno en las sociedades académicas e industriales, el desarrollo de métodos controlados para la formación/introducción de grupos arileno por polimerización de crecimiento en cadena sigue siendo un tema desafiante en la química de polímeros. En esta revisión, se examinan los progresos de la polimerización de crecimiento en cadena acompañada de la formación/introducción de grupos arileno en las cadenas principales de los polímeros.
Polym J 48, 667-677 (2016). https://doi.org/10.1038/pj.2016.18Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard