Sự khác biệt giữa bổ sung và trùng hợp gốc

Các sự khác biệt chính giữa bổ sung và trùng hợp triệt để là trùng hợp bổ sung xảy ra thông qua việc bổ sung các monome không bão hòa trong khi trùng hợp gốc xảy ra thông qua việc bổ sung các gốc tự do.

Phản ứng trùng hợp là quá trình sản xuất một loại polymer sử dụng một số lượng lớn các monome. Có hai loại quá trình trùng hợp chính; chúng là, trùng hợp bổ sung, trùng hợp ngưng tụ. Sự trùng hợp gốc là một hình thức trùng hợp bổ sung.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Polyme hóa bổ sung là gì 
3. Polyme hóa cấp tiến là gì
4. Điểm tương đồng giữa phép cộng và phản ứng trùng hợp gốc
5. So sánh bên cạnh - Bổ sung so với trùng hợp triệt để ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Bổ sung trùng hợp là gì?

Đây là quá trình hình thành một polymer bổ sung thông qua liên kết các monome không bão hòa. Dạng phổ biến nhất của polyme bổ sung là polyme polyolefin. Các polyme polyolefin hình thành khi các monome olefin liên kết với nhau. Olefin là các hợp chất không bão hòa nhỏ như anken. Do đó, khi các olefin này trải qua quá trình trùng hợp, các liên kết không bão hòa của các monome này chuyển thành liên kết bão hòa. Tuy nhiên, monome của trùng hợp bổ sung có thể là một gốc, cation hoặc anion.

Hình 1: Cấu trúc sơ đồ của Polypropylen, là một loại Polyme Polyolefin

Tổng hợp các polyme bổ sung:

Có ba hình thức trùng hợp bổ sung chính. Mỗi phản ứng trùng hợp bắt đầu với một khởi tạo cụ thể, dẫn đến quá trình trùng hợp.

1. Phản ứng trùng hợp gốc liên quan đến sự trùng hợp các monome với sự có mặt của một gốc có thể tấn công một monome để tạo ra gốc carbon.
2. Người khởi xướng quá trình trùng hợp cation là một axit có thể tạo ra carbocation
3. Người khởi xướng một quá trình trùng hợp anion là một nucleophile có thể tạo ra một carbanion

Một số ví dụ cho các polyme bổ sung như sau:

• LDPE (polyetylen mật độ thấp)
• HDPE (polyetylen mật độ cao)
• PVC (polyvinyl clorua)
• Polypropylen
• Polystyren

Polyme hóa cấp tiến là gì?

Đó là quá trình hình thành vật liệu polymer thông qua việc bổ sung các gốc tự do. Sự hình thành các gốc có thể xảy ra theo nhiều cách. Tuy nhiên, nó thường liên quan đến một phân tử khởi đầu hình thành một gốc. Một chuỗi polymer hình thành bằng cách bổ sung các gốc được tạo ra với các monome không gốc.

Hình 2: Phản ứng trùng hợp gốc tự do trung gian Nitroxide cho PVC

Có ba bước chính liên quan đến quá trình trùng hợp triệt để:

1. Khởi đầu
2. Lan truyền
3. Chấm dứt

Bước khởi đầu tạo ra một điểm phản ứng. Đó là điểm mà từ đó chuỗi polymer hình thành. Bước thứ hai là bước nhân giống trong đó polymer dành thời gian để phát triển chuỗi polymer. Trong bước kết thúc, sự tăng trưởng của chuỗi polymer dừng lại. Điều đó có thể xảy ra theo nhiều cách:

• Kết hợp hai đầu của hai chuỗi polymer đang phát triển
• Kết hợp đầu phát triển của chuỗi polymer với bộ khởi tạo
• Không cân xứng triệt để (loại bỏ một nguyên tử hydro, tạo thành một nhóm không bão hòa)

Điểm giống nhau giữa phép cộng và trùng hợp gốc?

• Cả hai đều là hình thức của quá trình trùng hợp bổ sung
• Cả hai trùng hợp bao gồm ba bước: bắt đầu, nhân giống và chấm dứt tăng trưởng chuỗi polymer.

Sự khác biệt giữa bổ sung và trùng hợp gốc?

Ngoài ra và trùng hợp cấp tiến
Phản ứng trùng hợp bổ sung là quá trình hình thành polyme bổ sung thông qua liên kết các monome không bão hòa.	Phản ứng trùng hợp gốc là quá trình hình thành vật liệu polymer thông qua việc bổ sung các gốc tự do.
Bản chất của Monomers được sử dụng
Olefin hoặc các hợp chất không bão hòa thường có liên kết đôi	Các gốc tự do có các electron chưa ghép cặp
Liên kết trong Monomers
Liên kết đôi trong monome trở nên bão hòa sau khi hoàn thành trùng hợp	Các electron chưa ghép cặp trong các gốc được ghép nối sau khi hoàn thành quá trình trùng hợp
Khả năng phản ứng của monome
Monome trải qua quá trình trùng hợp bổ sung khi liên kết đôi chuyển thành liên kết đơn	Các monome trải qua quá trình trùng hợp gốc do tính phản ứng cao của các gốc tự do.

Tóm tắt - Bổ sung vs trùng hợp gốc

Ngoài ra và trùng hợp gốc là hai kỹ thuật trùng hợp phổ biến. Trùng hợp gốc là một hình thức trùng hợp bổ sung. Sự khác biệt chính giữa trùng hợp bổ sung và trùng hợp gốc là trùng hợp bổ sung xảy ra thông qua việc bổ sung các monome không bão hòa trong khi trùng hợp gốc xảy ra thông qua việc bổ sung các gốc tự do.

Tài liệu tham khảo:

1. Bổ sung polymer. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 21 tháng 3 năm 2018, Có sẵn tại đây.
2. Tổng hợp các polyme bổ sung. Hóa học LibreTexts, ngày 21 tháng 7 năm 2016, Có sẵn tại đây.
3. Polyme hóa cấp tiến. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 3 tháng 4 năm 2018, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Cơ chế trùng hợp gốc tự do trung gian nitroxide cho PVC bởi By Thilini ukwaththage - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
2. Trip Polypropylen đồng vị mini trp Từ By PakpongICCH444 - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia