Углеводороды (Алкены): Учебно-практическое пособие, страница 17

Катионная полимеризация

Катионная полимеризация инициируется сильными протонными и апротонными кислотами, например H2SO4, HCl, BF3, AlCl3, TiCl4 и др., которые превращают мономер в карбкатион, под действием которого начинается далее рост цепи. Например, низкотемпературная катионная полимеризация изобутилена под действием BF3:

1.  Начало цепи – образование карбкатиона:

                             d+  d-                                                         -

                  (Н3С)2С=СН2  +  BF3  ---®   H3+C¾CH2··BF3

                   изобутилен                                       ½

                                                                             СН3

2.  Рост цепи – увеличение молекулярной массы:

 


               CH3                CH3                  H3C      H3C        H3C

    _         ½              -d   ½                 _         ½          ½            ½

F3B-CH2-C+  +  n H2C=C  ---®  F3B-CH2-C--CH2-C---CH2-C+

               ½                    ½                            ½          ½            ½

               CH3                CH3                   H3C     H3C        H3C

                                                                                       n-1

Цепь растет до тех пор, пока случайное столкновение с каким-нибудь  анионом не оборвет ее.

Анионная полимеризация

Анионная полимеризация широко используется с 1963г., когда К.Циглер получил (1952г.) комплексные металлоорганические соединения, а потом вместе с Д.Наттом применил их как катализаторы полимеризации. Инициатором полимеризации в этом случае являются органические анионы. Например, комплекс с высокополяризованной связью [C2H5]-[TiCl3]+ образуется во время взаимодействия триэтилалюминия с тетрахлоридом  титана:

            Al(C2H5)3  +  3 TiCl4  ---®  3 [C2H5]-[TiCl3]+  +  AlCl3

Такие комплексы являются высокоактивными катализаторами анионной полимеризации, которая под их влиянием осуществляется с высокой скоростью даже при комнатной температуре.

Например, полимеризация этилена в этих условиях приводит к образованию линейного полимера (полиэтилена) с молекулярной массой до 3000000. Процесс полимеризации в этом случае также состоит из трех стадий:

1.  Инициирование цепи – образование поляризованного, но уже более сложного металлоорганического соединения:

                  _                         +