Grupo funcional de los polimeros de adicion

Polimerización por adición

Varios monómeros que contienen grupos funcionales polares se han polimerizado con éxito mediante ATRP. Entre ellos se encuentran el acrilonitrilo (AN),(1-5) las (me)acrilamidas,(6,7) la 4-vinilpiridina (4VP),(8,9) el dimetilaminoetilmetacrilato (DMAEMA),(10) y los monómeros que contienen un grupo -OH como el acrilato de 2-hidroxietilo (HEA)(11) y el metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA). (12) El acrilato de glicidilo(13) también se ha polimerizado por ATRP dando lugar a polímeros bien definidos que contienen el grupo reactivo glicidilo, que puede utilizarse como precursor de otros grupos funcionales. (14) Los monómeros solubles en agua (tanto neutros como iónicos) pueden ser polimerizados de forma controlada por ATRP directamente en medios próticos (acuosos).(15,16) Recientemente, una extensión del trabajo centrado en la comprensión de los fundamentos de la ATRP acuosa y la definición de las condiciones para un mejor control, (17) permitió desarrollar condiciones para la ATRP de monómeros ácidos. (18) El conocimiento de que los complejos catalizadores permanecían estables en condiciones ácidas proporcionó un incentivo para investigar la razón de la terminación temprana del ATRP de monómeros ácidos.    Se determinó que la razón era la ocurrencia de una reacción de ciclización intramolecular.

Polimerización por crecimiento de la cadena

Sé que para que haya polimerización por adición, los monómeros deben tener un doble enlace C=C. Sin embargo, no conozco los requisitos moleculares para la polimerización por condensación. ¿Deben los monómeros contener un grupo funcional en cada y?

Los monómeros deben contener un grupo funcional en cada lado (al menos bifuncional) y estas funciones tienen que reaccionar entre sí (como la amina y el ácido carboxílico para dar lugar al grupo amida o el alcohol y el ácido carboxílico para dar lugar al grupo éster,…) .

La condición de que la reacción debe dar una molécula pequeña ya no es válida. El contraejemplo es la formación de poliuretano por reacción de diisocianatos y dioles sin desprender pequeñas moléculas. Preferimos llamar a este tipo de polimerización “polimerización de crecimiento por pasos” en contraposición a la “polimerización de crecimiento en cadena” (conocida antes como poliadición).

Los dobles enlaces carbono-carbono no son necesarios para la polimerización por condensación. La reacción suele implicar la eliminación de agua. Cuando dos grupos funcionales diferentes están presentes en una molécula se produce un polímero, por ejemplo con el ácido $\omega$-hidroxihexanoico la condensación repetida produce un poliéster,

Lista de polímeros y sus monómeros

Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).

El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.

Grupos funcionales en polímeros

Entre otras aplicaciones, la química orgánica ha tenido un enorme impacto en el desarrollo de los modernos materiales llamados polímeros. Muchos objetos de la vida cotidiana están compuestos por polímeros; curiosamente, también lo están varios materiales biológicos importantes. Consideremos una molécula con un doble enlace, como el etileno:

Ahora imaginemos que el doble enlace de la segunda molécula de etileno se abre y ataca a una tercera molécula de etileno, que también abre su doble enlace y ataca a una cuarta molécula de etileno, y así sucesivamente. El resultado final es una molécula larga y prácticamente interminable:

Esta molécula larga y casi sin fin se llama polímero (del griego, que significa “muchas partes”). La parte original, el etileno, se llama monómero (que significa “una parte”). El proceso de fabricación de un polímero se llama polimerización. Un polímero es un ejemplo de macromolécula, nombre que recibe una molécula grande.

Los polímeros simples reciben el nombre de sus monómeros. El polímero de etileno se denomina formalmente poli(etileno), aunque en el uso común, los nombres se utilizan sin paréntesis: polietileno. Como la adición de un monómero a otro forma este polímero, el polietileno es un ejemplo de un tipo de polímero llamado polímeros de adición. En la figura \(\PageIndex{1}) – Algunos monómeros y sus polímeros de adición, se enumeran algunos polímeros de adición y sus monómeros. Uno de ellos, el poli(óxido de etileno), no resulta de la apertura de un doble enlace, sino de la apertura de un anillo en el monómero; el concepto de unión con otros monómeros, sin embargo, es el mismo.

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