二元共聚合反应中,单体主要消耗在( )A. 链引发反应上B. 链终止反应上C. 链增长反应上D. 链引发和链终止反应上
A. 链引发反应上
B. 链终止反应上
C. 链增长反应上
D. 链引发和链终止反应上
题目解答
答案
解析
本题考查二元共聚合反应中单体的消耗情况,解题思路是分析二元共聚合反应中各个基元反应(链引发、链增长、链终止)的特点,从而判断单体主要消耗在哪个反应上。
1. 链引发反应
链引发反应是形成单体自由基活性种的反应,通常是由引发剂分解产生初级自由基,然后初级自由基与单体加成生成单体自由基。引发剂分解产生初级自由基的反应式为:
$I \xrightarrow{k_d} 2R^{\cdot}$
初级自由基与单体加成生成单体自由基的反应式为:
$R^{\cdot}+M \xrightarrow{k_i} RM^{\cdot}$
在链引发反应中,引发剂分解产生的初级自由基数量相对较少,与单体加成的单体量也较少,所以单体在链引发反应中的消耗是少量的。
2. 链增长反应
链增长反应是单体自由基打开单体的π键,加成形成新的自由基的过程,反应式为:
$RM_n^{\cdot}+M \xrightarrow{k_p} RM_{n + 1}^{\cdot}$
在链增长反应中,活性中心(自由基)不断地与单体进行加成反应,使聚合物链不断增长。由于活性中心的活性很高,能够迅速地与大量的单体发生反应,所以单体在链增长反应中的消耗是大量的。
3. 链终止反应
链终止反应是活性中心消失,使链增长反应停止的反应,主要有偶合终止和歧化终止两种方式。偶合终止反应式为:
$RM_n^{\cdot}+RM_m^{\cdot} \xrightarrow{k_{tc}} RM_{n + m}R$
歧化终止反应式为:
$RM_n^{\cdot}+RM_m^{\cdot} \xrightarrow{k_{td}} RM_n + RM_m$
在链终止反应中,是两个活性中心之间的反应,不消耗单体,只是使聚合物链的增长停止。
综上所述,单体主要消耗在链增长反应上。