21.18: Olefin Metatez Polimerizasyonu: Genel Bakış

Son zamanlarda, olefin metatez polimerizasyonunun geliştirilmesi, polimer sentezi alanını ilerletti. Basitçe ifade etmek gerekirse, bir katalizör varlığında iki olefin arasındaki çift bağlarındaki ikame edicilerin yeniden düzenlenmesi, olefin metatez reaksiyonu olarak bilinir. Polimer sentezi için metatez reaksiyonunun kullanılmasına olefin metatez polimerizasyonu denir.

Rutenyum bazlı Grubbs katalizörü, olefin metatez polimerizasyonu için en yaygın kullanılan katalizördür. Grubbs katalizörü, karben olarak da bilinen bir karbon-metal çift bağından oluşur.

Olefin metatez reaksiyonu, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi tersine çevrilebilir mekanizmayı takip eder:

Genel mekanizma, Grubbs katalizörünün bir alken ile [2+2] siklokatılımda reaksiyonunu içerir ve dört üyeli bir metalasiklobütan ara maddesi verir ve bu ara ürün, başlangıç ​​malzemesini geri vermek veya farklı bağları kırmak için hemen ters bir şekilde halka açma reaksiyonuna girer. farklı bir karben veya bir katalizör ve farklı bir alken ürünü oluşturmak için.

Yeni katalizör, metatez ürününü ve yeni bir karben kompleksini veren yeni bir metallasiklobutan oluşturmak için ikinci bir alken ile [2+2] sikloilaveye tabi tutulur. Bu yeni karben kompleksi daha sonra başka bir başlangıç ​​malzemesi molekülüne saldırmaya hazırdır ve döngü tekrarlanır.

Olefin metatezinin polimer sentezi için uygulanmasının birkaç yolu vardır. Bununla birlikte, halka açılması metatezi polimerizasyonu (ROMP) ve asiklik dien metatezi (ADMET), polimerizasyon için en yaygın kullanılanlardır. ROMP bir zincir büyümesi, ilave polimerizasyon reaksiyonudur, oysa ADMET bir kademeli büyüme, yoğunlaşma polimerizasyon reaksiyonudur.

Tipik olarak, iki yeni olefin oluşturmak için bir katalizör varlığında iki olefin arasındaki ikame edicilerin değişimine olefin metatez reaksiyonu denir.

Polimerleri sentezlemek için olefin metatez reaksiyonunun uygulanmasına olefin metatez polimerizasyonu denir.

Olefin metatez polimerizasyonu için en yaygın kullanılan katalizör, bir karbon-metal çift bağından oluşan rutenyum bazlı Grubbs katalizörüdür. Basitlik için, katalizör genellikle gösterildiği gibi temsil edilir, burada M, ligandları ile metaldir.

Genel olarak, olefin metatez polimerizasyonu iki şekilde gerçekleşir: halka açma metatez polimerizasyonu veya ROMP ve asiklik dien metatezi veya ADMET.

Bu yöntemlerin her ikisi de, diğer çeşitli fonksiyonel gruplara göre olefin monomerleri ile uyumlu olma avantajına sahiptir.

Olefin metatez polimerizasyonu ile sentezlenen ticari olarak temin edilebilen polimerler arasında, kauçuk nesneler üretmek için kullanılan Vestenamer ve yağ için süper emici bir polimer olarak kullanılan Norsorex bulunur.