Polimerización con apertura de anillo
Procesos > ► Polimerización
Polimerización con apertura de anillo térmico
Según la IUPAC, existen dos métodos generales de polimerización: polimerización en cadena y policondensación (que abarca la poliadición), (se ha abandonado la expresión "polimerización por etapas"). La ROP pertenece a las polimerizaciones en cadena, definidas (según la IUPAC): "Polimerización en cadena" : Reacción en cadena en la que el crecimiento de una cadena de polímero procede exclusivamente por reacción (es) entre monómero (s) y sitio (s) activo (s) en la cadena de polímero con regeneración del sitio (s) activo (s) al final de cada paso de crecimiento. ”Muchas de estas ROP también pertenecen al grupo más pequeño de polimerizaciones en cadena, a saber, las“ polimerizaciones vivas ”, definidas como (IUPAC):“ Polimerización en cadena en la que la terminación de la cadena y la transferencia de cadena irreversible están ausentes ”.Como cualquier otro producto químico cambio, las reacciones elementales en la ROP pueden ser impulsadas por características moleculares que son de origen entálpico o entrópico. Estas características moleculares eventualmente conducen a los potenciales termodinámicos correspondientes. La polimerización térmica por apertura de anillo de un [1]-ferroceneofano con puente de silicona en scCO2 se realizó a 20,7 MPa (207 bar) y 75-130°C. Los pesos moleculares de los polímeros eran del mismo orden de magnitud que los polímeros preparados por los métodos sin disolventes, pero eran uniformemente más bajos (Mw = 2,87 × 105 frente a 5,2 × 105 g/mol). Los PDI de los polímeros fabricados en CO2 fueron más amplios (3,0–5,1 frente a 1,5). El aumento de la concentración de monómero en un 75% para la misma reacción aumentó el Mw del polímero a 5,9 × 105 g/mol y disminuyó el PDI a 2. Esta síntesis representa una forma comprensible de hacer polímeros organometálicos a partir de precursores altamente tensos sin lidiar con las limitaciones impuesta por las rutas de la fase de fusión o de la policondensación.
Polimerización a través de la apertura del anillo
Muchos compuestos cíclicos experimentan reacciones de apertura del anillo que conducen a la formación de polímeros. Normalmente, las unidades estructurales de los polímeros preparados de esta manera tienen la misma composición que el monómero y esencialmente no hay cambio en las posiciones relativas de los átomos. Ejemplos de compuestos cíclicos que se ha encontrado que experimentan polimerización son los siguientes: anhídridos de N-carboxioc-aminoácido (anhídridos de Leuchs), éteres cíclicos, iminas cíclicas, sulfuros cíclicos, ciclopropanos, lactamas y lactonas. Resultará evidente a partir de esta lista que los compuestos cíclicos que polimerizan normalmente contienen al menos un heteroátomo. Normalmente, las polimerizaciones a través de la apertura del anillo se logran mediante el uso de iniciadores aniónicos o catiónicos. A pesar del gran número de compuestos cíclicos que se han investigado como monómeros, sólo dos tipos han alcanzado importancia comercial, a saber, éteres cíclicos y lactamas. La polimerización de cada una de estas clases de monómero se ilustra con los siguientes ejemplos:
Estos tipos de polimerización se consideran en detalle en discusiones posteriores sobre poliéteres y poliamidas.