21.13: カチオン連鎖成長重合のメカニズム

カチオン重合のメカニズムは、開始、伝播、停止の 3 つのステップで構成されます。 重合プロセスの開始ステップでは、モノマーのπ結合が、三フッ化ホウ素と水から形成されるルイス酸触媒によってプロトン化されます。 π結合のプロトン化により、電子供与基によって安定化されたカルボカチオンが生成されます。 伝播ステップでは、2 番目のモノマーの π 結合が求核剤として作用し、生成されたカルボカチオンを攻撃し、それによって新しいカルボカチオンとして機能するダイマーが生成されます。 伝播ステップが繰り返されてポリマー鎖が構築されます。 停止ステップでは、カルボカチオンを脱プロトン化して新しいπ結合を形成する塩基を付加するか、求核剤が鎖のカチオン末端に付加するカルボカチオンへの求核剤の攻撃により、伸長する鎖が停止します。

カチオン重合メカニズムには、開始、増殖、および終了のステップが含まれます。

開始ステップでは、三フッ化ホウ素と水から形成されるルイス酸触媒がモノマーのπ結合をプロトン化し、電子供与基によって安定化されたカルボカチオンを生成します。

増殖ステップでは、生成されたカルボカチオンが第2のモノマーのπ結合によって攻撃され、新しいカルボカチオンとして機能する二量体が形成されます。

増殖ステップが繰り返され、ポリマー鎖の成長が可能になります。

終端ステップでは、カルボカチオンを脱プロトン化する塩基を追加することで成長するポリマー鎖を終端し、新しいπ結合を形成します。

あるいは、カルボカチオンを攻撃する求核剤も使用できます。