Hé! A BIBP (2,5-dimetil-2,5-Di (terc-butil-peroxi) hexán) szállítójaként sok kérdést vettem fel a reakció mechanizmusaival kapcsolatban a különféle reakciók során. Tehát azt hittem, leülek és írok egy blogbejegyzést, hogy megismerjék a témát.
Először beszéljünk egy kicsit a BIBP -ről. A BIBP egy szerves peroxid, amely jól ismert - a peroxid (-O - O-) kötés jelenléte miatt nagy reakcióképességükről ismert. Ez a kötés viszonylag gyenge, olyan kötési disszociációs energiával, amely sokkal alacsonyabb, mint a tipikus szén- vagy szén -szén -hidrogénkötések. Ha a BIBP bizonyos körülmények között van kitéve, például hő, fény vagy katalizátorok jelenléte, a peroxidkötés homolitikusan eltörhet. Ez azt jelenti, hogy a -O -O -kötés minden oxigénatomja megkapja a megosztott elektronok egyikét, így két nagyon reakcióképes szabad gyököt képez.
Reakciómechanizmusok polimerizációs reakciókban
A BIBP egyik leggyakoribb alkalmazása a polimerizációs reakciókban. Szabad -radikális polimerizációban a BIBP iniciátorként működik. Fűtéskor a BIBP molekula a peroxid -kötés homolitikus hasításán megy keresztül, ahogy már említettem. Például a reakció valami ilyesmire nézhet ki:
[(Ch_3) _3cooc (ch_3) _2ch_2ch_2c (ch_3) _2oo c (ch_3) _3 \ xrightarrow {\ delta} 2 (ch_3) _3co \ cdot+ \ text {egyéb fragmensek}]]
Ezek a terert - butoxi radikálisok ((CH_3) _3CO \ CDOT) nagyon reakcióképesek. Reagálhatnak monomer molekulákkal, például vinil -monomerekkel, mint például a sztirol vagy az etilén. Amikor egy terert - butoxi radikális megtámad egy vinil -monomert, ez növeli a monomer kettős kötését, és új radikálisat hoz létre a monomerre.
Tegyük fel, hogy sztirolot ((c_6h_5ch = ch_2)) használunk monomerként. A reakció a következő lenne:
[(CH_3) _3CO \ CDOT+C_6H_5CH = CH_2 \ JESSARROW (CH_3) _3CO - CH (C_6H_5) - CH_2 \ CDOT]
Ez az újonnan kialakult radikális ezután reagálhat egy másik sztirol monomerrel, és a folyamat folyamatosan megismétlődik. Minden alkalommal, amikor új monomert adnak a növekvő polimer lánchoz, a lánc hosszabb lesz. Ezt a polimerizációs reakció terjedési lépésének nevezzük.
A polimerizáció addig folytatódik, amíg két radikális reagál egymással. Ez különböző módon történhet. Például két növekvő polimer gyök kombinálható egy kombinált megszüntetésnek nevezett folyamatban:
[R - CH_2 - CH \ CDOT+ \ CDOT CH - CH_2 - R '\ RESIRROW R - CH_2 - CH - CH_2 - R']
Vagy az egyik radikális elválaszthatja a hidrogénatomot egy másik radikálisból, amelyet aránytalanulásének neveznek.
Reakció mechanizmusok keresztben - a reakciók összekapcsolása
A BIBP -t szintén széles körben használják a Cross -összekötő reakciókban, különösen az elasztomerek és a hőre lágyuló műanyagok esetében. Kereszt - összekapcsolás során a cél a polimer láncok közötti kovalens kötések kialakítása, amelyek javíthatják az anyag mechanikai tulajdonságait, például a hő- és vegyi anyagokkal szembeni ellenállását.
A kezdeti lépés megegyezik a polimerizációval. A BIBP fűtéskor szabad gyököket képez. Ezek a szabad gyökök elvonták a hidrogénatomokat a polimer láncokból. Tegyük fel, hogy van egy polietilén láncunk (( - ch_2 - ch_2 -) _ n). A terert - butoxi -gyökök elvonták a hidrogénatomot a polietilén láncból, radikálisan hozva létre a polimerre:
[(CH_3) _3CO \ CDOT+ - CH_2 - CH_2 - \ RESIRORROW (CH_3) _3COH+ - CH \ CDOT - CH_2 -]
Miután vannak radikálisok a különböző polimer láncokon, reagálhatnak egymással, hogy kereszt -láncot képezzenek. Például:
[ - CH \ CDOT - CH_2 -+ - CH \ CDOT - CH_2 - \ RightArrow - CH_2 - CH - CH_2 -]
Ez a kereszt -összekapcsolási folyamat jelentősen megváltoztathatja a polimer fizikai tulajdonságait. Például egy gumi anyag merevebbé válhat, és kevésbé valószínű, hogy a stressz alatt deformálódjon.
Összehasonlítás más szerves peroxidokkal
Vannak más szerves peroxidok is, amelyeket hasonló reakciókban is használnak. Például,PMHP | CAS 80 - 47 - 7 | Paramenthane hidroperoxidésCh | CAS 3006 - 86 - 8 | 1,1 - DI (TERT - butilperoxi) ciklohexán-
A PMHP eltérő szerkezete van a BIBP -hez képest. Hidroperoxid -csoportja van (( - OOH)). A PMHP reakció mechanizmusa az O -O kötés homolitikus hasításával is kezdődik, de a kapott radikálisok eltérőek. A hidroperoxid -gyök ((roo \ cdot)) általában kevésbé reakcióképes, mint a BIBP -ből származó terert - butoxi -gyök. Ez bizonyos esetekben lassabb reakciósebességhez vezethet.
A CH viszont ciklikus peroxid. Ez iniciátorként is működhet a polimerizációban és a keresztkapcsoló reakciókban is. A BIBP -hez hasonlóan szabad gyököket képez fűtéskor. A ciklikus szerkezet miatt azonban ezek a radikálisok kölcsönhatásba léphetnek a monomerekkel vagy a polimer láncokkal. A CH radikálisoknak eltérő szterikus hatása lehet, ami befolyásolhatja a reakciók szelektivitását.
Alkalmazások az egyes iparágakban
A műanyagiparban a BIBP -t magas teljesítményű műanyagok előállítására használják. Például a polipropilén előállításában a BIBP keresztként használható a végtermék hőállóságának és mechanikai szilárdságának javítására. A Kereszt - Összekapcsolás segíti a polipropilént ellenállni a magasabb hőmérsékleteknek a deformáció nélkül, így alkalmassá teszi az olyan alkalmazásokra, mint az autóipari alkatrészek és a háztartási készülékek.
A gumiiparban a BIBP -t használják a gumi vulkanizálására. A vulkanizáció egy olyan típusú keresztkötési folyamat, amely a gumi rugalmasságát és tartósságát biztosítja. A BIBP használatával a gumi hatékonyabban vulkanizálható, és a kapott gumitermékek jobban ellenállnak a kopásnak.
Egy másik példa: reakció101 - 45 - PS
Tegyük fel, hogy reakciónk van a BIBP és egy olyan vegyület között, mint101 - 45 - PS- Ha a 101 - 45 - PS reaktív helyekkel, például kettős kötésekkel vagy hidrogénatomokkal rendelkezik, amelyek kivonhatók, akkor a BIBP szabad gyökök reagálhatnak vele.
Ha a 101 - 45 - PS kettős kötéssel rendelkezik, akkor a BIBP -ből származó terert - butoxi gyökök hozzáadhatják a kettős kötést, hasonlóan a vinil -monomerekkel végzett polimerizációs reakcióhoz. Ha olyan hidrogénatomokkal rendelkezik, amelyek kivonhatók, akkor a terert - butoxi gyökök ezt megtehetik, egy radikális létrehozását a 101–45 - PS molekulán, amely további reakciókban is részt vehet.
A reakciómechanizmusokat befolyásoló tényezők
Számos tényező befolyásolhatja a BIBP reakció mechanizmusait. A hőmérséklet fő. A magasabb hőmérsékletek növelik a peroxid -kötés homolitikus hasításának sebességét a BIBP -ben. Ha azonban a hőmérséklet túl magas, oldali reakciók fordulhatnak elő, például a gyökök bomlása vagy a polimer lebomlása.
A szennyeződések vagy inhibitorok jelenléte is hatással lehet. A szennyeződések reagálhatnak a szabad gyökökkel, csökkentve a koncentrációjukat és lelassítva a reakciót. Az inhibitorok olyan anyagok, amelyeket kifejezetten hozzáadnak a reakció megelőzéséhez vagy lelassításához. Úgy működnek, hogy reagálnak a szabad gyökökkel, és kevésbé reaktív fajokká alakítják őket.
Következtetés
Tehát, amint láthatja, a BIBP -nek van néhány igazán érdekes reakció mechanizmusa a különféle reakciókban, különösen a polimerizációban és a keresztezésben. A szabad gyökök kialakításának képessége sokoldalú kezdeményezővé és kereszt -linkerré teszi a műanyagokban és a gumiiparban.
Ha polimerek, műanyagok vagy gumi vállalkozásban dolgozik, és megbízható BIBP forrást keres, itt vagyok, hogy segítsek. Függetlenül attól, hogy jobban meg kell értenie az adott alkalmazás reakciómechanizmusait, vagy készen áll a megrendelés elhelyezésére, nyugodtan lépjen fel. Nagyon jó minőségű BIBP -t tudok biztosítani Önnek, és technikai támogatást is kínálhatok annak biztosítása érdekében, hogy a legjobb eredményeket elérje a reakciókban. Indítsuk el a beszélgetést, és nézzük meg, hogy a BIBP hogyan hasznos lehet vállalkozása!
Referenciák
- Odian, G. A polimerizáció alapelvei. John Wiley és Sons, 2004.
- Sheldon, RA, Kochi, JK fém -katalizált oxidációk szerves vegyületek. Academic Press, 1981.
- McMurry, J. Szerves kémia. Cengage Learning, 2012.