Diferença entre polimerização aniônica e catiônica

Diferença chave - Polimerização aniônica versus catiônica
 

Polimerização aniônica e polimerização catiônica são dois tipos de reações de polimerização de crescimento em cadeia que são usadas para sintetizar vários tipos de polímeros. Ambas as reações têm o mesmo mecanismo de reação, mas o iniciador da reação é diferente. As reações de polimerização aniônica são iniciadas por uma espécie aniônica ativa, enquanto as reações de polimerização catiônica são iniciadas por uma espécie catiônica ativa. Isto é o diferença chave entre polimerização aniônica e catiônica. Ambas as reações de polimerização são sensíveis ao solvente utilizado.

O que é polimerização aniônica?

A polimerização aniônica é uma reação de crescimento em cadeia que começa por um ânion. Vários tipos diferentes de iniciadores são utilizados na polimerização aniônica. Essa série de reações ocorre em três etapas: iniciação, propagação da cadeia e término da cadeia. Estas reações de polimerização são iniciadas por adição nucleofílica à ligação dupla do monômero. Portanto, o iniciador usado na reação deve ser um nucleófilo.

Iniciação por ânion forte

O que é polimerização catiônica?

A polimerização catiônica pode ser considerada como outra categoria de reações de polimerização em crescimento em cadeia. Um cátion inicia essa reação transferindo sua carga para um monômero, o que resulta na produção de uma espécie mais reativa. Em seguida, o monômero reativo reage de maneira semelhante com outros monômeros para formar um polímero. Existe apenas um número limitado de monômeros que podem facilitar a reação em cadeia da polimerização catiônica. Olefinas contendo substituintes e heterociclos doadores de elétrons são adequados para esses tipos de reações.

Iniciação por ácidos próticos

Qual é a diferença entre Polimerização Aniônica e Catiônica?

Exemplos de Iniciadores e Monômeros:

Monômeros:

Polimerização aniônica: A polimerização aniônica ocorre com monômeros com grupos de retirada de elétrons, como nitrila, carboxila, fenila e vinil.

Polimerização Catiônica: Alcenos com substituintes alcoxi, fenil, vinil e 1,1-dialquil são alguns exemplos de monômeros utilizados na polimerização catiônica.

Iniciadores:

Polimerização aniônica: Nucleófilos como hidróxido, alcóxido, cianeto ou um carbanião podem atuar como iniciadores na polimerização aniônica. O carbanião pode se originar de espécies organometálicas, como alquil lítio ou reagente de Grignard.

Polimerização Catiônica: Agentes eletrofílicos como ácidos halo-hídricos (HCl, HBr, H₂ASSIM₄, HClO₄) são um grupo de iniciadores usados ​​nas reações de polimerização catiônica. Além disso, ácidos de Lewis (aceitadores de elétrons) e compostos capazes de gerar íons de carbono também podem iniciar a polimerização. Exemplos de ácidos de Lewis são AlCl₃, SnCl₄, BF₃, TiCl₄, AgClO₄, e eu₂. No entanto, os ácidos de Lewis requerem um co-iniciador como o H₂O ou um composto orgânico de halogênio.

Mecanismo:

Polimerização aniônica: A polimerização aniônica requer um iniciador para iniciar a reação e um monômero para formar o polímero. Neste caso, uma espécie aniônica reativa inicia a reação reagindo com um monômero. O monômero resultante é um carbanião, que então reage com outro monômero para formar um novo carbanião. A reação prossegue adicionando um monômero à cadeia crescente da mesma maneira, e isso produz a cadeia polimérica. Isso é chamado de "propagação em cadeia".

Polimerização Catiônica: Uma espécie catiônica reativa inicia a reação ligando e transferindo sua carga para um monômero. O monômero reativo resultante então reage com outro monômero para formar um polímero da mesma maneira que na polimerização aniônica.

Taxa de reação:       

Polimerização aniônica: A taxa das reações de polimerização aniônica é relativamente mais lenta que as reações de polimerização catiônica porque a carga negativa no iniciador aniônico pode ser estabilizada por vários outros fatores. Quando esses íons são estáveis, eles se tornam menos reativos.

Polimerização Catiônica: A taxa das reações de polimerização catiônica é relativamente mais rápida que as reações de polimerização aniônica porque o iniciador catiônico é muito reativo, difícil de controlar e estabilizar.

Formulários:

Polimerização aniônica: A polimerização aniônica é usada para fabricar alguns materiais importantes, como borrachas sintéticas de polidieno, borrachas de solução de estireno / butadieno (SBR) e elastômeros termoplásticos estirênicos.

Polimerização Catiônica: A polimerização catiônica é usada na produção de poliisobutileno (usado em câmaras de ar) e poli (N-vinilcarbazol) (PVK).

Referências: "Polimerização Catiônica". Wikipedia. "Polimerização por adição aniônica". Centro de Aprendizagem de Polimersciência “Polonicerslyly Polymerization” da Wikipedia “Reações de Polimerização”. Laboratório de Pesquisa Bodner

Cortesia da imagem: “Iniciação do ácido prótico” Por MatChem121 - Trabalho próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia “AAP Init Strong Anion” por Chem538grp1w09 - Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia