СТЕРЕОСПЕЦИФИЧЕСКАЯ
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, процесс, приводящий к образованию макромолекул упорядоченного
строения (см. Стереорегулярные полимеры). Для его осуществления
необходима строго определенная ориентация мономера в каждом акте роста цепи.
С. п. протекает обычно в присут. металлокомплексных, металлоорг. или анионных
катализаторов; причем вероятность появления я-го сегмента определенного типа
не определяется однозначно последовательностью всех предшествующих (п — 1)
звеньев, а зависит гл. обр. от природы активного центра катализатора и нек-рых
внеш. факторов (р-ритель, т-ра и др.).
Ранее считалось, что для
С. п. необходимы определенные кристаллич. решетка и пов-сть гетерог. катализатора
(типа кат. Циглера-Натты); причем на этой пов-сти существуют центры с разной
стереоспецифич. активностью. Позднее были открыты гомог. каталитич. системы
с высокой стерео-регулирующей способностью. Такими системами м. б. стабильные
хиральные соед. переходных металлов, напр. Ti, Zr, Hf. Мол. симметрия активных
центров таких катализаторов определяет характер их стереохим. регулирования.
Молекулы катализаторов
с осью симметрии С2 обычно приводят к образованию изотактич. полимеров,
а активные центры с зеркальной симметрией-синдиотактич. полимеров. Процессы
полимеризации a-олефинов в присут. металлоорг. соединений протекают с высокой
скоростью и стереоспе-цифично. Увеличение т-ры уменьшает стереоспецифичность
гомог. катализаторов вследствие динамич. разупорядочения активных центров. С
увеличением диэлектрич. проницаемости р-рителя стереоспецифичность процесса
уменьшается, а скорость его растет. При использовании в качестве катализаторов
комплексных соед., закрепленных на пов-сти слоистых носителей (типа графита),
также можно получать стереорегулярные полимеры.
Различают две модели стереорегулирования
роста полимерной цепи: контроль концевой группой и энантиомор-фный контроль.
В первом случае при "ошибке" в построении макромолекулы структура
последнего звена определяет структуру последующего, что ведет к образованию
стерео-блоков. При энантиоморфном механизме происходит исправление "ошибки"
в следующем акте присоединения и послед. звено соответствует осн. изотактич.
типу. При использовании гетерог. катализаторов Циглера-Натты имеет место энантиоморфный
механизм построения макромолекулы полиолефинов. В присут. р-римых каталитич.
систем при низких т-рах преобладает механизм контроля концевой группой. Стереоспецифичность
внедрения первой мономерной молекулы определяется взаимод. лигандов у каталитически
активного атома.
Кинетич. параметром стереорегулирования
является отношение вероятности P изотактич. присоединения мономера
к вероятности "ошибки" (т.е. синдиотактич. присоединения), к-рая
равна 1 - Р. Причем P/(1 - P) = Kи/Kс,
где Kи и Кс-константы
равновесия между мономером и соотв. изотактич. и синдиотактич. полимером. Т.
обр., степень упорядоченности структуры полимера характеризуется отношением
Kи/Kс, к-рое определяют по данным
ИК спектроскопии или ЯМР 1Н и 13С высокого разрешения.
С. п. применяют для синтеза
стереорегулярных полиолефинов каучуков, полимеров циклоолефинов и др. С. п.
оле-финов открыта Дж. Наттой в 1955.
Лит. см. при ст.
Стереорегулярные полимеры. Ф. С. Дьячковский.
=== Исп. литература для статьи «СТЕРЕОСПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ»: нет данных
Страница «СТЕРЕОСПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|