GIÁO TRÌNH HOÁ LÝ part 9

Tùy theo chất xúc tác sử dụng mà ta có các loại phản ứng trùng hợp anion theo cơ chế ion, cặp ion hay phối trí. a. Phản ứng trùng hợp anion theo cơ chế ion: Xét phản ứng trùng hợp dãy vinyl (CH2=CH-Y, trong đó Y là nhóm hút e) với xúc tác NaNH2 và dung môi là NH3
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH HOÁ LÝ part 9 Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 105 - 2. Cô cheá vaø ñoäng hoïc cuûa phaûn öùng truøng hôïp anion: Tuøy theo chaát xuùc taùc söû duïng maø ta coù caùc loaïi phaûn öùng truøng hôïp anion theo cô cheá ion, caëp ion hay phoái trí. a. Phaûn öùng truøng hôïp anion theo cô cheá ion: Xeùt phaûn öùng truøng hôïp daõy vinyl (CH2=CH-Y, trong ñoù Y laø nhoùm huùt e) vôùi xuùc taùc NaNH2 vaø dung moâi laø NH3. i. Giai ñoaïn khôi maøo: NaNH2 (trong NH3) Na++ NH 2 ( nhanh) − Dung moâi NH3 coù khaû naêng sonvat hoùa raát maïnh , laøm cho NaNH2 phaân li ra ion vaø toàn taïi ôû daïng ion . Khaû naêng phaân li cuûa NaNH2 ñöôïc ñaëc tröng baèng haèng soá caân baèng K vaø [ Na + ][ NH 2 ] − K= , trong ñoù NH 2 seõ khôi maøo cho phaûn öùng truøng hôïp anion. − [ NaNH 2 ] K.[ NaNH 2 ] vk = kk [ NH 2 ]. M = k k . . M (XIII-19) − [ Na + ] ii. Giai ñoaïn phaùt trieån maïch: -------------------------------------------------------------------------------- iii. Giai ñoaïn ngaét maïch: ñöôïc thöïc hieän nhôø söï tham gia cuûa caùc carbanion ñaïi phaân töû ñang phaùt trieån. Ñaëc ñieåm cuûa chuùng laø coù tính hoaït ñoäng raát cao nhöng laïi töông ñoái oån ñònh. Do ñoù, trong nhieàu tröôøng hôïp phaûn öùng coù theå xaûy ra ñeán cuøng khi khoâng coøn monomer nöõa neáu nhö trong heä khoâng coù taïp chaát coù khaû naêng laøm ngaét maïch. Keát quaû laø ta nhaän ñöôïc polimer coøn chöùa caùc trung taâm hoaït ñoäng, töùc laø vaãn coøn coù khaû naêng khôi maøo cho phaûn öùng truøng hôïp khaùc. Caùc polimer ñoù goïi laø caùc polimer soáng. Do ñoù, ôû giai ñoaïn ngaét maïch, ña soá caùc tröôøng hôïp khoâng xaûy ra vaø khi ñoù vng = 0 vaø vpö = vp =kp.M.R- (XIII-21).Thaïc só Traàn Kim Cöông Khoa hoaù hoïc Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 106 - Coù theå cho raèng noàng ñoä cuûa caùc trung taâm phaûn öùng baèng noàng ñoä chaát xuùc taùc, töùc laø R- = Cxt vaø ta coù: vpö=vp= kp.M.Cxt (XIII-22). Nhaän xeùt: Toác ñoä phaûn öùng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä xuùc taùc, noàng ñoä monomer vaø vp nhieät ñoä, coøn P = = ∞ (XIII-23), töùc laø phaûn öùng xaûy ra ñeán cuøng khi khoâng v ng coøn monomer nöõa. b. Phaûn öùng truøng hôïp anion theo cô cheá caëp ion: Xeùt phaûn öùng truøng hôïp daõy vinyl vôùi xuùc taùc laø hôïp chaát cô kim C4H9Li. Phaûn öùng xaûy ra theo 3 giai ñoaïn sau: i. Giai ñoaïn khôi maøo: ii. Giai ñoaïn phaùt trieån maïch: iii. Giai ñoaïn ngaét maïch: Neáu phaûn öùng xaûy ra trong moâi tröôøng khan, khoâng coù dung moâi thì ta seõ nhaän ñöôïc polimer”soáng”. vp vpö = vp = kp.M.R± (XIII-26) vaø P = = ∞ (XIII-27). v ngThaïc só Traàn Kim Cöông Khoa hoaù hoïc Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 107 -CHÖÔNG XIV. TOÅNG HÔÏP POLIMER BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP TRUØNGNGÖNG. I. Moät soá khaùi nieäm: 1. Ñònh nghóa phaûn öùng truøng ngöng: Phaûn öùng truøng ngöng laø quaù trình lieân keát caùc monomer laïi vôùi nhau ñeå taïo thaønh polimer, coù keøm theo söï taùch caùc saûn phaåm phuï thaáp phaân töû nhö nöôùc, amoniac, khí carbonic, ... 2. Ñieàu kieän ñeå monomer tham gia phaûn öùng truøng ngöng: Laø caùc monomer phaûi chöùa ít nhaát 2 nhoùm chöùc trong phaân töû, caùc nhoùm chöùc thöôøng gaëp laø: –COOH, -NH2, -OH, -COCl, ... 3. Ñaëc ñieåm cuûa phaûn öùng truøng ngöng: + Phaûn öùng truøng ngöng khaùc vôùi phaûn öùng truøng hôïp laø saûn phaåm cuûa phaûn öùng truøng ngöng coù thaønh phaàn nguyeân toá khaùc vôùi thaønh phaàn cuûa monomer ban ñaàu. Quaù trình truøng ngöng treân laø giöõa caùc monomer khaùc loaïi ñöôïc goïi laø phaûn öùng ñoàng truøng ngöng hay truøng ngöng khaùc loaïi, coøn quaù trình truøng ngöng chæ coù 1 loaïi monomer tham gia phaûn öùng goïi laø phaûn öùng truøng ngöng cuøng loaïi. + Neáu monomer coù 3 nhoùm chöùc trôû leân thì khi truøng ngöng seõ nhaän ñöôïc polimer coù caáu truùc maïng löôùi khoâng gian. Ví duï: Khi cho acid terephtalic taùc duïng vôùi glicerin thì ta nhaän ñöôïc nöôùc vaø nhöïa glyptal coù caáu truùc maïng löôùi khoâ ...