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加聚反應

鎖定
加聚反應(Addition Polymerization)即加成聚合反應,一些含有不飽和鍵(雙鍵、三鍵共軛雙鍵)的化合物或環狀低分子化合物,在催化劑、引發劑或輻射等外加條件作用下,同種單體間相互加成形成新的共價鍵相連大分子的反應就是加聚反應。 烯類單體經加成而聚合起來的反應。加聚反應無副產物。高中化學,特別是新人教版化學必修2經常接觸。一般我們説的加聚反應指的就是鏈增長聚合反應。
中文名
加聚反應
外文名
Addition Polymerization;chain-growth polymerization
所屬學科
化學
別    名
加成聚合反應
類    型
有機化學反應

目錄

加聚反應定義

烯類或炔類等不飽和鍵單體間相互反應生成一種高分子化合物,叫做加聚反應。加聚反應由一種引發劑進行引發後,單體一一逐個與聚合鏈的頂端發生加成反應,形成聚合物。
另外,單體間相互反應生成高分子化合物,同時還生成小分子(水、氨等分子)並掉落的反應叫縮聚反應。加聚反應:小分子的烯烴或烯烴的取代衍生物在加熱和催化劑作用下,通過加成反應結合成高分子化合物的反應,叫做加成聚合反應

加聚反應簡介

如:nCH2=CH2→[CH2-CH2]n
若n與n不同,則是化合物
CH2=CH2是單體(小分子),-CH2-CH2-是鏈節,n是聚合度(小分子個數),聚乙烯高聚物。.
n一般數值極大。
注:一般公式nCH2=CH2 → [ CH2 - CH2 ]n中括號是有橫線的,那表明的了不飽和,n就是表明無數互相連接。此處中括號後的橫線,不添加其他原子,即不須封端
加聚反應主要包括四種,分別為自由基聚合,正(陽)離子聚合,負(陰)離子聚合與配位聚合4大類,他們都包括鏈引發、鏈增長、鏈終止三個階段的反應,分別適用於不同的單體。
1. 正(陽)離子聚合
陽離子聚合使用的引發劑通常是較強的路易斯酸(如質子、五氟化磷,等)或者發煙硫酸。在酸性條件下,質子或路易斯酸攻擊單體雙鍵或環,發生加成反應,自身穩定下來卻又形成了一個新的路易斯酸,又繼續攻擊下一個單體。經過多次重複反應,生成一條聚合鏈(單體不同,但反應機制相同)。
注:該反應使用路易斯酸有可能產生副反應。該副反應為不飽和碳鏈親電加成反應從而不發生聚合。本反應在形成碳正離子時,有可能會發生重排反應,形成更穩定的碳正離子,從而改變產物的碳架結構。
當聚合鏈碰到路易斯鹼的時候,碳鏈頂端得到配位鍵,反應終止。
另外,副反應也能導致聚合終止
2. 陰離子加聚反應
這種加聚反應和陽離子加聚反應極為相似。不同的是,該反應使用的是一種路易斯強鹼(如乙醇鈉二異丙基胺鈉、氨基鈉格氏試劑有機鋰試劑等)路易斯鹼和一個單體反應,產生一個新的路易斯鹼;而新的路易斯鹼又會繼續攻擊下一個單體,發生加成反應,以此類推。反應會被能呈酸性的物質(如路易斯酸、水合氫離子等)終止。
注:在發生此反應時,若有易離去的基團,則有可能會發生副反應。副反應為烴類的親核取代反應從而不發生聚合。本反應在形成碳負離子的時候,也有可能發生碳負離子的重排反應,從而形成更穩定的碳負離子,改變產物的碳架結構。
自由基聚合與以上兩種聚合反應也非常相似。不同的是該反應首先把聚合物和一種能在特殊條件下形成自由基的物質混合在一起(該物質稱為自由基引發劑)。混合物通過特殊反應條件(如加熱、紫外線等等),裏面的自由基引發劑可以生成自由基。常見的自由基引發劑包括二苯甲酮過氧化苯甲酰過硫酸銨等。
自由基攻擊一個單體,發生加成反應,形成一個新的自由基。這個新的自由基又能夠攻擊下一個單體。持續的反應可以形成聚合鏈。
陽離子、陰離子加聚反應不同,自由基聚合不需要特定的終止反應。兩個自由基的單電子就可以形成一個共價鍵,使反應終止。
注:本反應有可能發生不飽和鍵的親電加成反應,從而不發生聚合。本反應在生成碳自由基時,有可能會產生碳自由基重排,生成更穩定的碳自由基,從而改變產物的碳架結構。
4. 配位聚合
主要由不飽和鍵作為路易斯鹼,提供成對電子與路易斯酸反應。
什麼時候使用哪種引發劑,是由單體決定的。某些單體會更加適合其中一種或幾種聚合方法