阴离子型聚合PPT课件
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第二章 离子型聚合反应、配位聚合反应及开环聚合反应第一节 概述高聚物的形成反应,按反应机理不同分类连锁聚合反应−−−−−→−依活性种不同分y 自由基型聚合反应、离子型聚合反应、 配位聚合反应。
两大类逐步聚合反应−−−−−−→−依参加反应的单体分缩聚反应、开环逐步聚合反应、 逐步加聚反应1.离子型聚合反应是在阴离子或阳离子引发剂作用下,使单体分子活化为带正电荷或带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应。
根据链增长活性中心所带电荷的不同,离子型聚合可以分为:阳离子聚合 阴离子聚合 配位离子型聚合.2.特征:(1)对单体的选择性高。
(2)链引发活化能低,聚合速率快(低温下进行聚合反应)。
(3)离子型聚合反应活性中心是离子(C +、C—)(4)引发剂为亲核、亲电试剂,且引发剂自始自终对聚合有影响。
(5)不能双基偶合终止,只能通过与杂质或人为加入的终止剂(水、醇、酸、胺等)链转移进行单基终止反应.注:(1)配位聚合反应也是离子型聚合反应的一种.所用的引发剂具有特殊的定位作用,形成的活性中心为配位阴离子,单体采用定向吸附、定向插入而已。
但所得产物具有立构规整性好、物理性能优异的特点。
(2)开环聚合多数属于离子型聚合反应。
但究竟是阴离子型还是阳离子型取决于引发剂的类型。
合成具有醚键高聚物的主要是采用开环聚合。
第二节 阳离子聚合反应阳离子聚合反应:是在阳离子引发剂作用下,使单体分子活化为带正电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应.一、单体与引发剂 1。
单体(1)具有强推电子取代基的烯烃类单体(异丁烯、乙烯基醚) (2)具有共轭效应的单体(苯乙烯、丁二烯、异戊二烯) (3)含氧、氮、硫杂原子的不饱和化合物和环状化合物(甲醛、四氢呋喃、3,3-双氯甲基丁氧环、环戊二烯、环氧乙烷、环硫乙烷及环酰胺)等.(4)碳阳离子的稳定性与结构有关,稳定顺序为:叔碳阳离子>仲碳阳离子>伯碳阳离子,相应的烯烃单体活性顺序与之相反.(5)碳阳离子主要化学性质是:溶剂效应、重排、结合 2.引发剂-—“亲电试剂" (1)含氢酸(质子酸)H+A -+ CH 2=C → CH 3-C+A -如:H 2SO 4、HClO 4、CCl 3COOH 等 (2)Lewis 酸CH 3 CH 3CH 3 CH 3L ewi s酸是Frie del-Craft s催化剂中的各种金属卤化物,是电子接受体。
阴离子聚合法阴离子聚合法是一种重要的化学合成方法,在有机合成和材料科学领域被广泛应用。
它以阴离子为起始材料,通过聚合反应形成高分子化合物。
这种方法可以用于制备各种功能材料,如聚合物、金属有机框架、酶模型等。
在阴离子聚合法中,常用的起始材料包括自由基、阴离子、阳离子等。
其中,使用阴离子作为起始材料具有许多优势。
首先,阴离子的激活能相对较低,反应活性较高,易于进行聚合反应。
其次,阴离子聚合反应具有较高的选择性,可以在特定条件下选择不同的功能基团进行反应,从而获得具有不同性质的高分子化合物。
阴离子聚合法不仅具有反应条件温和、产品纯度高等优点,而且还可以实现高分子化合物的精确合成。
通过控制反应温度、反应时间、反应物的浓度等参数,可以精确控制高分子化合物的分子量、分子结构等性质,为实现特定功能的材料设计和合成提供了有力的工具。
在实际应用中,阴离子聚合法被广泛应用于合成各种功能材料。
例如,在聚合物领域,阴离子聚合法可用于制备高分子聚合物,如聚苯乙烯、聚乙烯酮等。
这些聚合物具有良好的热稳定性、力学性能和光学性能,可广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。
另外,在金属有机框架领域,阴离子聚合法可用于合成多孔材料,具有高比表面积、可调控的孔隙结构等特点,被广泛应用于储氢、催化等领域。
此外,阴离子聚合法还可以用于合成酶模型。
酶是生物体内一类高效催化剂,但其稳定性较差,难以在工业生产中应用。
通过阴离子聚合法,可以合成具有类似酶活性的分子,称为酶模型。
这些酶模型具有催化活性高、稳定性好的特点,在药物合成、有机合成中具有重要的应用价值。
总之,阴离子聚合法是一种重要的化学合成方法,具有广泛的应用前景。
通过选择合适的起始材料和控制反应条件,可以实现高分子化合物的精确合成。
在有机合成和材料科学领域,阴离子聚合法已经展现出了重要的研究价值和应用潜力。
未来,随着合成技术和理论的不断发展,阴离子聚合法将会在更多领域得到广泛应用。