Polimerización por crecimiento escalonado
La polimerización por crecimiento escalonado se refiere a un tipo de mecanismo de polimerización en el que los monómeros bifuncionales o multifuncionales reaccionan para formar primeros dímeros , luego trímeros , oligómeros más largos y finalmente polímeros de cadena larga . Muchos polímeros naturales y algunos sintéticos se producen mediante polimerización de crecimiento escalonado, por ejemplo , poliésteres , poliamidas , poliuretanos., etc. Debido a la naturaleza del mecanismo de polimerización, se requiere un alto grado de reacción para lograr un alto peso molecular. La forma más fácil de visualizar el mecanismo de una polimerización de crecimiento escalonado es un grupo de personas que se estiran para tomar sus manos para formar una cadena humana; cada persona tiene dos manos (= sitios reactivos). También existe la posibilidad de tener más de dos sitios reactivos en un monómero: en este caso tiene lugar la producción de polímeros ramificados.
La IUPAC desaprueba el término polimerización por crecimiento escalonado y recomienda el uso de los términos poliadición , cuando los pasos de propagación son reacciones de adición y no se desarrollan moléculas durante estos pasos, y policondensación cuando los pasos de propagación son reacciones de condensación y las moléculas se desarrollan durante estos pasos.
La mayoría de los polímeros naturales que se emplean en las primeras etapas de la sociedad humana son del tipo de condensación. La síntesis del primer material polimérico verdaderamente sintético, la baquelita , fue anunciada por Leo Baekeland en 1907, a través de una forma típica de polimerización de crecimiento escalonado de fenol y formaldehído . El pionero de la ciencia de los polímeros sintéticos, Wallace Carothers , desarrolló un nuevo medio para fabricar poliésteres a través de la polimerización de crecimiento escalonado en la década de 1930 como líder de un grupo de investigación en DuPont.. Fue la primera reacción diseñada y realizada con el propósito específico de crear moléculas de polímero de alto peso molecular, así como la primera reacción de polimerización cuyos resultados habían sido predichos por la teoría científica. Carothers desarrolló una serie de ecuaciones matemáticas para describir el comportamiento de los sistemas de polimerización de crecimiento escalonado que todavía se conocen como ecuaciones de Carothers en la actualidad. En colaboración con Paul Flory , un químico físico, desarrollaron teorías que describen aspectos más matemáticos de la polimerización de crecimiento escalonado, incluida la cinética, la estequiometría y la distribución del peso molecular, etc. Carothers también es bien conocido por su invención del nailon .
La "polimerización por crecimiento escalonado" y la polimerización por condensación son dos conceptos diferentes, no siempre idénticos. De hecho, el poliuretano polimeriza con polimerización por adición (porque su polimerización no produce moléculas pequeñas), pero su mecanismo de reacción corresponde a una polimerización de crecimiento escalonado.
La distinción entre "polimerización por adición" y "polimerización por condensación" fue introducida por Wallace Carothers en 1929, y se refiere al tipo de productos, respectivamente: [2] [3]
La distinción entre "polimerización de crecimiento escalonado" y "polimerización de crecimiento de cadena" fue introducida por Paul Flory en 1953, y se refiere a los mecanismos de reacción , respectivamente: [4]
