Polimerización por crecimiento en cadena


La polimerización de crecimiento de cadena (ortografía estadounidense) o polimerización de crecimiento de cadena (ortografía británica) es una técnica de polimerización en la que las moléculas de monómeros insaturados se agregan al sitio activo en una cadena de polímero en crecimiento una a la vez. [1] Hay un número limitado de estos sitios activos en cualquier momento durante la polimerización, lo que le da a este método sus características clave.

Polimerización en cadena : reacción en cadena en la que el crecimiento de una cadena de polímero
procede exclusivamente por reacción (s) entre monómero (s) y sitio (s) activo (s)
en la cadena de polímero con regeneración del sitio (s) activo (s) al final de
cada crecimiento. paso. [2]

En 1953, Paul Flory clasificó por primera vez la polimerización como " polimerización de crecimiento escalonado " y "polimerización de crecimiento de cadena". [3] La IUPAC recomienda simplificar aún más la "polimerización de crecimiento de cadena" a "polimerización de cadena". Es un tipo de polimerización donde se forma un centro activo (radical libre o ión), y una pluralidad de monómeros se pueden polimerizar juntos en un corto período de tiempo para formar una macromolécula que tiene un gran peso molecular. Además de los sitios activos regenerados de cada unidad de monómero, el crecimiento del polímero solo se producirá en un punto final (o posiblemente más). [4]

Se pueden obtener muchos polímeros comunes mediante polimerización en cadena, como polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), [poli (metacrilato de metilo) (PMMA), poliacrilonitrilo (PAN), acetato de polivinilo (PVA). [5]

En esta ecuación, P es el polímero mientras que x representa el grado de polimerización, * significa centro activo de polimerización de crecimiento de cadena, M es el monómero que reaccionará con el centro activo, L es un subproducto de masa molar baja obtenido durante la cadena propagación. Normalmente, para la polimerización por crecimiento de cadena, no se forman subproductos. Sin embargo, todavía existen algunas excepciones. Por ejemplo, N- carboxianhídridos de aminoácidos que se polimerizan en oxazolidin-2,5-dionas .

Normalmente, la polimerización en cadena debe contener la iniciación y la propagación de la cadena. La transferencia de cadena y la terminación de cadena no siempre ocurren en una polimerización de crecimiento de cadena.


Un ejemplo de polimerización de crecimiento de cadena por apertura de anillo a policaprolactona
Un ejemplo de transferencia de cadena en la polimerización de estireno