Faktoren für Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition?
Für eine Klausur würde mich interessieren welche Indizien im Text herauszulesen sind, damit man weiß ob man eine Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition startet. Vielen Dank schonmal im Voraus
3 Antworten
Moin,
1. Polymerisationen
Grundlage für eine Polymerisation sind immer Monomere, in denen eine C=C-Doppelbindung vorhanden ist.
Wenn dann im Text noch von Halogenen (vor allem Chlor oder Brom) die Rede ist (und vielleicht noch UV-Licht erwähnt wird), dann kannst du sicher sein, dass es in dieser Aufgabe um eine radikalische Polymerisation geht.
Wenn statt von Halogenen zusätzlich von Peroxiden die Rede ist (im einfachsten Fall von HO–OH, Wasserstoffperoxid, aber es kommt hier auf das –O–O– an, so dass auch andere Peroxide in Frage kommen...), handelt es sich ebenfalls um eine radikalische Polymerisation.
Wenn aber zusätzlich zu Monomeren mit einer C=C-Doppelbindung noch Säuren, oder Friedel-Crafts-Katalysatoren genannt werden (wie typische Lewis-Säuren mit einer Elektronenlücke - Beispiele: Bortrifluorid, BF3, oder Aluminiumtrichlorid, AlCl3), dann handelt es sich um eine kationische Polymerisation.
Treten im Text dagegen starke Basen auf (Natronlauge, NaOH, oder Alkalialkoholate, NaO–R) oder Butyl-Lithium, CH3–CH2–CH2–CH2–Li, dann geht es um eine anionische Polymerisation.
Polymerisationen führen stets zu Thermoplasten (also zu mehr oder weniger langen Kunststoffketten ohne Verzweigung - oder wenn verzweigt, dann mit kurzen Seitenketten). Vernetzte Polymerketten kommen praktisch nicht vor.
2. Polykondensationen
Grundlage für Polykondensationen sind Monomere mit mindestens zwei funktionellen Gruppen. Dabei können diese funktionellen Gruppen am Monomer gleich oder aber auch verschieden sein.
Polyamide erhältst du zum Beispiel, wenn Aminosäuren miteinander reagieren. Jedes Monomer hat dann eine Aminogruppe (–NH2) und eine Carboxygruppe (–COOH) im Molekül. Diese reagieren unter Abspaltung eines kleineren Moleküls (in diesem Fall Wasser) zu einer Amidbindung (–NH–C(=O)–). Da jedes Molekül zwei funktionelle Gruppen hat, kann sich an beiden eine Kettenverlängerung ergeben. So entstehen hier Polyamide (die Biologen sprechen gerade im Falle der Aminosäuren eher von Polypeptiden...) desTyps AS (A für Amino und S für Säure).
Polyamide entstehen aber auch, wenn du zwei verschiedene Monomere einsetzt, bei der eines ein Diamin ist (also im Molekül zwei Aminogruppen hat), während das andere eine Dicarbonsäure ist (also im Molekül zwei Carboxygruppen aufweist). Auf diese Weise werden die Kunststofffasern Nylon oder Perlon hergestellt, die zum Typ AA-SS gehören.
Zur Bildung von Polyestern kommt es, wenn die Monomeren mindestens die zwei funktionellen Gruppen Carboxy (–COOH) und Hydroxy (–OH) aufweisen. Diese lassen sich (wieder unter Abspaltung von Wasser) zu einer Esterbrücke verknüpfen. Auch hier gibt es zwei Typen: einen, in dem an einem Monomer beide funktionelle Gruppen auftreten, und einen, wo zwei Monomere zum Einsatz kommen, die jeweils eine der beiden funktionellen Gruppen doppelt im Molekül aufweisen.
Besitzen die Monomeren genau zwei funktionelle Gruppen, dann bilden sich auch hier Thermoplaste aus. Sind jedoch drei passende funktionelle Gruppen in einem Monomer, kommt es zu Vernetzungen zwischen den Polymerketten untereinander, so dass Duroplaste oder Elastomere (je nach Menge an trifunktionalen Monomeren) entstehen.
3. Polyadditionen
Zu Polyadditionen kommt es, wenn Monomere einerseits funktionelle Gruppen mit Doppelbindungen haben (zum Beispiel Isocyanate, O=C=N–) und gleichzeitig andere Monomere mit funktionellen Gruppe (zum Beispiel Hydroxygruppen) vorhanden sind. Im Unterschied zu Kondensationsreaktionen lagern sich hier die Monomere (wie bei einer Polymerisation) aneinander, ohne dass dabei ein kleineres Molekül abgespalten wird (Addition statt Kondensation). Auf diese Weise entstehen zum Beispiel Puloyurethane (mit der charakteristischen –NH–C(=O)–O– Brücke).
Auch hier führen Diole + Diisocyanate zu unverzweigten Polymerketten (Thermoplaste), während zum Beispiel der Einsatz von Triolen oder Triisocyanaten zu vernetzten Polymerketten führt (Duroplaste & Elastomere, je nach Menge der zugesetzten Tri-Monomeren).
Alles klar?
LG von der Waterkant.
Art des Monomer, Art des Polymers und Wörter wie Abspaltung Umlagerung.
Kann man anhand der Substratstruktur erkennen.
Vielen Dank für diese super detailreiche Antwort die hat mir sehr geholfen!!!