Polimerización radical
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.
Polimerización por etapas
Resumen: Debido a las numerosas ventajas que presenta frente a 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.
Polímeros de crecimiento en cadena y en escalón
La polimerización por crecimiento en cadena (AE) o polimerización por crecimiento en cadena (BE) es una técnica de polimerización en la que las moléculas de monómero insaturado se añaden al sitio activo de una cadena de polímero en crecimiento de una en una.[1] Hay un número limitado de estos sitios activos en cualquier momento durante la polimerización, lo que da a este método sus características clave.
Polimerización en cadena: Reacción en cadena en la que el crecimiento de una cadena de polímero se produce exclusivamente por la reacción entre el monómero y el sitio activo en la cadena de polímero con la regeneración del sitio activo al final de cada paso de crecimiento[2].
En 1953, Paul Flory clasificó por primera vez la polimerización como “polimerización por pasos” y “polimerización por crecimiento en cadena”[3] La IUPAC recomienda simplificar aún más la “polimerización por crecimiento en cadena” a “polimerización en cadena”. Se trata de un tipo de polimerización en el que se forma un centro activo (radical libre o ion), y una pluralidad de monómeros pueden polimerizarse juntos en un corto período de tiempo para formar una macromolécula con un gran peso molecular. Además de los sitios activos regenerados de cada unidad de monómero, el crecimiento del polímero sólo se producirá en un punto final (o posiblemente más)[4].
Grado de polimerización
conservando una baja polidispersidad en todo el rango de conversión. Por otra parte, la mayoría de las polimerizaciones por condensación se producen a través de un mecanismo de crecimiento por etapas, que es una reacción por etapas entre monómeros bifuncionales
o multifuncionales en la que se forman polímeros de alto peso molecular tras un gran número de pasos. Dado que la propagación implica la reacción de todo tipo de oligómeros consigo mismos y con
monómeros, el peso molecular y la composición de los polímeros es difícil de controlar, y los polímeros poseen una amplia distribución de peso molecular. Así, una polimerización de condensación que se produce por una
polimerización por transferencia de fase13,14, ha dado poco o ningún control sobre el peso molecular y la polidispersidad de los polímeros de condensación, mientras que se ha logrado un buen control sobre el peso molecular cuando se utiliza el efecto sustituyente.