HỌC PHẦN HOÁ học và HOÁ lý POLYMER CN241 tìm HIỂU về POLYMER HOÁ MẠCH CATION

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ ✽✽✽✽ BÁO CÁO BÀI TẬP GIỮA KÌ HỌC PHẦN: HỐ HỌC VÀ HỐ LÝ POLYMER CN241 TÌM HIỂU VỀ POLYMER HỐ MẠCH CATION CÁN BỘ GIẢNG DẠY: SINH VIÊN THỰC HIỆN: PGS.TS Văn Phạm Đan Thuỷ Nguyễn Chí Cơng B1909655 Tháng 3/2022 MỤC LỤC i Phản ứng polymer hoá mạch cation GVHD:PGS.TS Văn Phạm Đan Thuỷ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẢN ỨNG POLYMER HOÁ MẠCH CATION Phản ứng polymer hố mạch nói chung phản ứng polymer hố Trong phân tử monomer chưa bão hoà thêm vào trung tâm hoạt động mạch polymer phát triển Sự tăng thêm đơn vị monomer tiếp tục tạo trung tâm hoạt động mạch Động học phản ứng polymer hoá mạch gồm ba giai đoạn: khơi mào, phát triển mạch ngắt mạch Quá trình phân ly chất khơi mào giai đoạn khơi mào hình thành trung tâm phản ứng Chất khơi mào phản ứng polymer hố mạch gốc tự do, anion, cation chất khơi mào phức phối trí Chính khác biệt chất khơi mào giúp phân loại phản ứng polymer hoá mạch thành loại sau đây: Phản ứng polymer hố mạch gốc tự Phản ứng polymer hoá mạch cation Phản ứng polymer hố mạch anion Trong khn khổ báo cáo, tìm hiểu phản ứng polymer hố mạch cation Phản ứng polymer hoá mạch cation GVHD:PGS.TS Văn Phạm Đan Thuỷ Tuân thủ theo nguyên tắc chung phản ứng polymer hoá mạch Chất khơi mào phản ứng polymer hố mạch cation chuyển điện tích sang monomer, trở thành trung tâm phản ứng Trung tâm phản ứng gắn với monomer trình lặp lại với monomer khác hình thành nên polymer Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan CHƯƠNG 2: PHẢN ỨNG POLYMER HOÁ MẠCH CATION 2.1 Các giai đoạn phản ứng polymer hoá mạch cation 2.1.1.Giai đoạn khơi mào Đây giai đoạn sở cho việc hình thành mạch polymer Trong giai đoạn này, trung tâm phản ứng hình thành Trung tâm phản ứng liên kết với monomer giúp mạch polymer phát triển Phương trình giai đoạn khơi mào: I+ + M → M+ Trong đó: − I+: chất khơi mào cation − M: monomer − M+: trung tâm phảm ứng Một số chất khơi mào sử dụng: • Các loại acid mạnh (HA) với nồng độ cao sử dụng làm chất khơi mào Một số loại acid thường dùng là: acid phosphoric (H 3PO4), acid sulfuric ( H2SO4), acid fluro (HF),… Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan VD: Quá trình khơi mào proton acid HA  H+ + A- + + • Một số acid Lewis kể đến SnCl4, AlCl3, BF3,… VD: Quá trình khơi mào Aluminium chloride 2AlCl3 AlCl4- + AlCl2 • Các loại muối cacbocation Chất khơi mào loại dùng chủ yếu nghiên cứu động học Một số cacbocation thường sử dụng cation trityl tropylium VD: Quá trình khơi mào cacbocation carbenium Ph3C+A- +  Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan • Kích hoạt loại ion xạ VD: Quá trình khơi mào ion kích hoạt xạ → → + + 2.1.2 Giai đoạn phát triển mạch Quá trình phát triển mạch trung tâm phản ứng, monomer phản ứng với trung tâm phản ứng tao tâm phản ứng Trong trình monomer tham gia lúc có mặt monomer Phương trình tổng qt giai đoạn phát triển mạch M+ + M → M+ Trong đó: − M: monomer − M+: trung tâm phảm ứng Yếu tố ảnh hưởng đến q trình phát triển mạch: • Ảnh hưởng nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phát triển mạch Giảm nhiệt độ làm tăng tốc độ phát triển mạch Bên cạnh đó, Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan nhiệt độ ảnh hưởng đến chiều dài mạch Nếu nhiệt độ phản ứng thấp tạo polymer mạch dài • Ảnh hưởng dung mơi: Dung mơi phân cực, q trình solvate diễn hiệu hơn, ion phân ly tốt hơn, ion tự có hoạt tính cao hơn, từ tốc độ phát triển mạch nhanh 2.1.3 Giai đoạn ngắt mạch Khi chiều dài polymer đạt đến giá trị mong muốn, phản ứng ngắt mạch diễn Phản ứng ngắt mạch xảy thông qua phản ứng kết hợp trung tâm phản ứng cation với anion M+ → M Trong đó: − M: monomer − M+: trung tâm phảm ứng Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan 2.2 Phản ứng truyền mạch Phản ứng truyền mạch qus trình phản ứng polymer hố mạch cation diễn theo hướng: Hướng thứ nhất: hydrogen chuyển từ trung tâm phản ứng sang anion Khi đó, mạch phát triển ngắt, phức chất khơi mào-chất đồng khơi mào sinh ra, khơi mào cho mạch khác → + HA Hướng thứ hai: hydrogen chuyển từ trung tâm phản ứng sang monomer → Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan 2.3 Phản ứng polymer hố mạch cation mở vịng Phản ứng polymer hố mạch cation mở vịng diễn theo giai đoạn khơi mào, phát triển mạch ngắt mạch Tuy nhiên có khác biệt monomer cấu trúc vòng tham gia phản ứng tạo polymer mạch thẳng 10 Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan 2.2 Một số polymer sản xuất phản ứng polymer hoá mạch cation Danh pháp Monomer Đơn vị mắc xích Một số ứng dụng 11 Phản ứng polymer hoá mạch cation Thuỷ GVHD: PGS.TS Văn Phạm Đan Styrene Hộp đựng trứng, ly nhựa chịu nhiệt Isobutylene Keo dán dính cách điện công nghiệp Methyl vinyl ether Dẫn điện, phận tiếp nhận ánh sáng máy photocopy 12 ... ứng polymer hoá mạch thành loại sau đây: Phản ứng polymer hoá mạch gốc tự Phản ứng polymer hoá mạch cation Phản ứng polymer hố mạch anion Trong khn khổ báo cáo, tìm hiểu phản ứng polymer hoá mạch. .. polymer hoá mạch cation Phản ứng polymer hoá mạch cation GVHD:PGS.TS Văn Phạm Đan Thuỷ Tuân thủ theo nguyên tắc chung phản ứng polymer hoá mạch Chất khơi mào phản ứng polymer hoá mạch cation chuyển... LỤC i Phản ứng polymer hoá mạch cation GVHD:PGS.TS Văn Phạm Đan Thuỷ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẢN ỨNG POLYMER HỐ MẠCH CATION Phản ứng polymer hố mạch nói chung phản ứng polymer hố Trong