阳离子聚合反应和阴离子聚合反应

2019/04/23 14:58

导读： 1.阳离子聚合反应阳离子聚合反应的单体多属于带有推电子基的烯类化合物。由于推电子基团的诱导效应，使双键上x电子云密度增高。易与亲电子催化剂（电子接受体）结合，形成稳定的阳碳

1.阳离子聚合反应

阳离子聚合反应的单体多属于带有推电子基的烯类化合物。由于推电子基团的诱导效应，使双键上x电子云密度增高。易与亲电子催化剂（电子接受体）结合，形成稳定的阳碳离子，因此用阳离子催化剂较易聚合。如异丁烯单体分子中，在甲基推电子基团的影响下，双键上产生了负电性，使双键两侧碳原子上带有符号相反的电荷。而催化剂如BF3、AICl，等金属鹵化物是电子接受体，易接受电子，故链反应按阳离子聚合反应进行。其它如苯乙烯、丁二烯、甲醛等单体也能进行阳离子聚合。

阳离子聚合所用催化剂，广义地说都是酸和电子接受体（亲电试剂）。主要为无机酸（如H2SO4、H3PO、HCI、HF等能产生质子的酸，它们直接運过自身离解的质子H而起催化作用）和金属卤化物（如BF、AICl、TiCl3、SnCl、FeCl等），这些都是强的电子接受体，后者又称为路易士酸。使用时必须加入活化剂，如水、醇、醋酸等能放出质子的物质，它们与催化剂形成不稳定离子络合物后，再放出质子或正碳离子。下面是以异丁烯聚合为例的阳离子聚合反应历程:

再生出来的络合物催化剂可继续引发单体。
2.阴离子聚合反应
阴离子聚合反应中,单体的结构特点刚好与阳离子聚合反应相反,烯类单体双键上的取代基要具有吸电子性,由于吸电子基团的诱导效应,使双键上x电子云密度降低,易与亲质子催化剂结合形成负碳离子。如：

此外,具有共轭结构的单体(如苯乙烯、丁二烯及其衍生物等)也都能进行阴离子聚合。但象丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯之类单体因有较强的吸电子基团,可在弱碱性催化剂(如OH、CN-:)的作用下聚合,而苯乙烯或丁二烯类单体的吸电子取代基较弱,要求在强碱性催化剂(NHN-:、R-:)作用下聚合。
这类聚合反应所采用的催化剂差不多都是碱性物质,主要有碱金属K、Na、Li及其氨化物(如KNH2、NaNH2等),Ca(OH)2、KOH以及金属有机化合物(如丁基锂CHLi、格氏试剂 CsH Br等)。阴离子聚合反应也可分为三个阶段,即

（3）链的终止

根据实验结果，在聚合物分子中没有不饱和键，排除了H・向单体转移的可能性，又因氨基钾在聚合过程中不消耗，也排除了増长着的阴离子与K的作用，所以链终止是向溶剂转移，同时氨基离子再生。

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