Anionische Kettenwachstumspolymerisation: Überblick

Der Polymerisationsprozess, an dem Carbanion als Zwischenprodukt beteiligt ist, wird als anionische Polymerisation bezeichnet. Es handelt sich auch um eine Art Additions- oder Kettenwachstumspolymerisation. Die anionische Polymerisation wird durch ein starkes Nukleophil wie ein Organolithium- oder ein Grignard-Reagenz initiiert. Der am häufigsten verwendete Initiator für die anionische Polymerisation ist Butyllithium. An der anionischen Polymerisation beteiligte Monomere müssen eine Vinylgruppe besitzen, die an eine oder zwei elektronenziehende Gruppen gebunden ist. Geeignete Monomere für die anionische Polymerisation sind beispielsweise Acrylnitril, Vinylchlorid, Styrol mit einer elektronenziehenden Gruppe und Methyl-α-cyanacrylat mit zwei elektronenziehenden Gruppen. Die elektronenziehenden Gruppen des Monomers stabilisieren das während des Polymerisationsprozesses entstehende Carbanion. Die Polymerisation von Acrylnitril, Vinylchlorid und Styrol ergibt anionische Polymere wie Polyacrylnitril, Poly(vinylchlorid) und Polystyrol. Polyacrylnitril wird als Faser in Strickkleidung verwendet und ist weltweit unter den Handelsnamen Orlon, Creslan und Acrilan beliebt. Poly(vinylchlorid) findet Anwendung in Duschvorhängen, Müllsäcken und Wasserleitungen. Polystyrol wird häufig für die Herstellung von Schaumstoffbechern und Einwegbehältern für Lebensmittel verwendet.

Das Vorhandensein zweier elektronenziehender Gruppen macht das Monomer hochreaktiv. Folglich wird der Polymerisationsprozess auch durch schwache Nukleophile initiiert. Beispielsweise wird die Polymerisation von Methyl-α-Cyanacrylat zu Sekundenkleber durch Spuren von Wasser oder Base in der Umgebung ausgelöst. Sekundenkleberähnliche Verbindungen finden auch medizinische Anwendungen als Klebstoff zum Verschließen von Wunden als Ersatz für normale Nähte. Beispielsweise wird Dermabond, ein Cyanacrylatester mit einer 2-Octylgruppe, häufig zum Verschließen von Wunden anstelle von Nähten verwendet.