题目
通过丙烯聚合生产聚丙烯的反应属于()反应A. 阳离子聚合B. 缩聚C. 配位聚合D. 自由基聚合
通过丙烯聚合生产聚丙烯的反应属于()反应
A. 阳离子聚合
B. 缩聚
C. 配位聚合
D. 自由基聚合
题目解答
答案
C. 配位聚合
解析
本题考查有机化学反应类型的判断,解题思路是根据丙烯聚合生产聚丙烯的反应特点,结合各选项所涉及反应类型的定义来进行分析。
各反应类型的特点
- 阳离子聚合:阳离子聚合是由阳离子引发剂引发的聚合反应,通常需要有能够提供阳离子活性中心的引发剂,且单体一般具有供电子取代基,使双键电子云密度增加,有利于阳离子进攻。
- 缩聚反应:缩聚反应是具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如$H_2O$、$HX$、$醇$等)的化学反应。其产物的结构单元比单体少若干原子。
- 配位聚合:配位聚合是单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式($\sigma - \pi$络合物)的配位络合物,随后单体分子插入过渡金属 - 碳键($Mt - C$)中增长形成大分子的聚合过程。这种聚合可以通过选择合适的催化剂和反应条件,对聚合物的立构规整性进行控制。
- 自由基聚合:自由基聚合是由自由基引发剂引发的聚合反应,引发剂分解产生自由基,自由基与单体加成形成单体自由基,然后单体自由基不断与其他单体分子加成,使链不断增长。
丙烯聚合生产聚丙烯的反应分析
丙烯($CH_3 - CH = CH_2$)聚合生产聚丙烯的反应过程中,通常使用齐格勒 - 纳塔催化剂(如$TiCl_4 - Al(C_2H_5)_3$)等进行催化。在这种催化体系下,丙烯分子首先在催化剂的活性中心(过渡金属原子的空位)处进行配位,形成配位络合物,然后丙烯分子插入到过渡金属 - 碳键中,使链不断增长,最终得到聚丙烯。这符合配位聚合的反应特点。
而丙烯分子中甲基是供电子基,但由于其空间位阻较大,不利于阳离子进攻,所以一般不发生阳离子聚合;丙烯聚合过程中没有小分子生成,不属于缩聚反应;虽然丙烯也可以进行自由基聚合,但在工业上通过配位聚合可以得到具有特定立构规整性的聚丙烯,这是自由基聚合难以实现的,所以工业上主要采用配位聚合的方法生产聚丙烯。