Serbest Radikal Zincir Reaksiyonu ve Alkenlerin Polimerizasyonu

Alkenlerin 'polimerler' olarak adlandırılan yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklere dönüşümü, ticari olarak önemli bir reaksiyondur. Polimerin tekrar eden en küçük yapısal parçası, tekrar birimi olarak adlandırılır ve alt simge n, zincir boyunca bu tür parçaların sayısını belirtir.

Örneğin, propilen, bir radikal başlatıcı ve ısı veya ışık varlığında, bir serbest radikal mekanizması ile polipropilen verir.

Başlatma adımı, benzoil peroksit gibi bir başlatıcıda bir oksijen-oksijen bağının bölünmesini içerir. Benzoyloxy radikali ayrıca bir fenil radikali ve karbon dioksite ayrışır. Azoizobütironitril gibi bir azo radikal başlatıcı, entropi güdümlü bir ayrışma yoluyla izobütironitril radikalleri ve moleküler nitrojen verir.

Başlatıcı radikal, ikinci adımda yeni bir radikal oluşturmak için propilen gibi bir alkenin çift bağına eklenir.

Bir kez başlatıldıktan sonra, zincir, polimer zinciri üzerindeki aktif bölgelere monomerik alken birimlerinin sürekli eklenmesi yoluyla yayılır ve bu nedenle işleme zincir büyüme polimerizasyonu denir.

Yüksek oranda ikame edilmiş radikaller üretmek için monomerlerin bölgesel olarak eklenmesi, baştan kuyruğa bağlantılara sahip polimerler oluşturur.

Sonlandırma, iki büyüyen zincir radikali kafa kafaya birleştiğinde meydana gelir. Alternatif sonlandırma işlemi, alfa hidrojen atomunun aktif radikalden başka bir zincir radikali tarafından soyutlanmasıdır ve bu da radikal olmayan ürün zincirlerine yol açar.

Etilen polimerizasyonunun mekanizması, polimer zinciri üzerinde birkaç bütil dalının oluşumunu içerir.

Sikloheksan sandalye benzeri bir konformasyonu benimseyen bir geçiş durumu yoluyla 1,5-hidrojen soyutlaması dallanmaya neden olur ve aktif radikal bölge bir zincirden diğerine aktarılır.

Yeni radikal boyunca yayılma, dallı bir polimer üretir. Büyük dallanma nedeniyle, polimer molekülleri daha az sıkı paketlenir ve düşük yoğunluklu polietilen üretir.

Alkenlerin serbest radikal polimerizasyonu ile elde edilen polimerler, şeffaf düşük yoğunluklu polietilenden yapılmış ambalaj malzemeleri, halı lifleri ve polipropilenden üretilen araba lastikleri, poliizobütilen kullanılarak hazırlanan basketbol topları ve diğerleri gibi çeşitli eşyalarda bulunabilir.