הבדל מפתח - פילמור אנוני לעומת קטיוני
פילמור אניוני ופילמור קטיוני הם שני סוגים של תגובות פילמור צמיחת שרשרת המשמשות לסינתזה מסוגים שונים של פולימרים. לשתי התגובות הללו יש את אותו מנגנון תגובה, אך יוזם התגובה שונה. תגובות פילמור אניוני יזומות על ידי מין אניוני פעיל, ואילו תגובות פילמור קטיוני יזומות על ידי מין קטיוני פעיל. זהו ההבדל העיקרי בין פילמור אניוני לקטיוני. שתי תגובות הפילמור הללו רגישות לממס המשמש.
מהי פילמור אניוני?
פילמור אניוני היא תגובת צמיחת שרשרת שמתחילה באניון. מספר סוגים שונים של יוזמים משמשים בפילמור אניוני. סדרת תגובות זו מתרחשת בשלושה שלבים: התחלה, התפשטות שרשרת וסיום שרשרת. תגובות פילמור אלו מופעלות על ידי הוספה נוקלאופילית לקשר הכפול של המונומר. לכן, היזם המשמש בתגובה צריך להיות נוקלאופיל.
ייזום באמצעות אניון חזק
מהי פילמור קטיוני?
ניתן להתייחס לפילמור קטיוני כקטגוריה נוספת של תגובות פילמור צמיחת שרשרת. קטיון יוזם תגובה זו על ידי העברת המטען שלו למונומר, אשר לאחר מכן מביא לייצור מין מגיב יותר.לאחר מכן, המונומר התגובתי מגיב באופן דומה עם מונומרים אחרים ליצירת פולימר. יש רק מספר מוגבל של מונומרים שיכולים להקל על תגובת שרשרת הפילמור הקטיונית. אולפינים המכילים תחליפים תורמי אלקטרונים והטרוציקלים מתאימים לסוגים אלה של תגובות.
התחלה על ידי חומצות פרוטיות
מה ההבדל בין פילמור אניוני לקטיוני?
דוגמאות ליוזמים ומונומרים:
מונומים:
פילמור אניוני: פילמור אניוני מתרחש עם מונומרים בעלי קבוצות מושכות אלקטרונים כגון ניטריל, קרבוקסיל, פניל וויניל.
פולימריזציה קטיונית: אלקנים בעלי אלקוקסי, פניל, ויניל ו-1,1-דיאלקיל תחליפים הם כמה דוגמאות למונומרים המשמשים בפילמור הקטיוני.
יוזמים:
פולימריזציה אניונית: נוקלאופילים כגון הידרוקסיד, אלקוקסיד, ציאניד או קרבוניון יכולים לשמש יוזמים בפילמור אניוני. מקור הקרבוניון יכול להיות ממינים אורגנו-מתכתיים כמו אלקיל ליתיום או ריאגנט של Grignard.
פולימריזציה קטיונית: חומרים אלקטרופיליים כגון חומצות הלוהידריות (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) הם קבוצה אחת של יוזמים המשמשים בתגובות הפילמור הקטיוניות. בנוסף, חומצות לואיס (מקבלי אלקטרונים) ותרכובות המסוגלות ליצור יוני קרבוניום יכולים גם הם ליזום פילמור. דוגמאות לחומצות לואיס הן AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4, ו-I2 עם זאת, חומצות לואיס דורשות שותף יוזם כגון H 2O או תרכובת הלוגן אורגנית.
מנגנון:
פילמור אניוני: פילמור אניוני דורש יוזם כדי להתחיל את התגובה ומונומר ליצירת הפולימר.במקרה זה, מין אניוני תגובתי יוזם את התגובה על ידי תגובה עם מונומר. המונומר המתקבל הוא קרבוניון, אשר מגיב לאחר מכן עם מונומר אחר ליצירת קרבוניון חדש. התגובה ממשיכה על ידי הוספת מונומר לשרשרת הגדלה באותו אופן, וזה מייצר את שרשרת הפולימר. זה נקרא "התפשטות שרשרת."
פולימריזציה קטיונית: מין קטיוני תגובתי מתחיל את התגובה על ידי קשירה והעברת המטען שלו למונומר. המונומר התגובתי שנוצר מגיב לאחר מכן עם מונומר אחר ליצירת פולימר באותו אופן כמו בפילמור אניוני.
שיעור תגובה:
פולימריזציה אניונית: קצב תגובות הפילמור האניוני איטי יותר יחסית לתגובות הפילמור הקטיוני מכיוון שניתן לייצב את המטען השלילי על היוזם האניוני על ידי מספר גורמים אחרים. כאשר יונים אלה יהיו יציבים, הם יהפכו פחות תגובתיים.
פולימריזציה קטיונית: קצב תגובות הפילמור הקטיוני מהיר יותר יחסית מתגובות הפילמור האניוני מכיוון שהיזם הקטיוני הוא מאוד תגובתי, קשה לשלוט ולייצב.
יישומים:
פילמור אניוני: פילמור אניוני משמש לייצור כמה חומרים חשובים כגון גומיות סינתטיות פולידיאן, גומיות סטירן/בוטאדין תמיסה (SBR) ואלסטומרים תרמופלסטיים סטירןים.
פילמור קטיוני: פילמור קטיוני משמש בייצור של פוליאיזובוטילן (בשימוש בצינורות פנימיים) ופולי (N-vinylcarbazole) (PVK).
