题目
7.为什么进行阴离子聚合和配位聚合反应时需预先将原料和聚合容器净化、干燥、除-|||-去空气,并在密封条件下聚合?

题目解答
答案

解析
阴离子聚合和配位聚合的引发剂或催化剂具有极高的化学活性,容易与外界杂质(如水、氧气、二氧化碳等)发生副反应,导致活性中心失活。因此,严格的净化、干燥和密封条件是确保反应顺利进行的关键。本题需重点理解反应体系对活性链的保护需求,以及外界干扰因素对反应的破坏作用。
1. 引发剂和活性链的高活性特性
- 阴离子聚合(如丁基锂引发)和配位聚合(如齐格勒-纳塔催化剂)的引发剂均为强 Lewis 酸或强亲核试剂,极易与极性分子(如水、醇、酸)反应,导致引发剂失活。
- 活性链的带电结构(阴离子聚合中的负电荷链末端)或金属-碳键(配位聚合中的催化剂)对外界干扰高度敏感。
2. 杂质与空气成分的破坏作用
- 水:与引发剂发生水解反应(如丁基锂 + 水 → 丁醇 + 甲烷),消耗引发剂。
- 氧气:作为强氧化剂,会钝化金属催化剂(如齐格勒-纳塔催化剂中的 TiCl4)。
- 二氧化碳:溶于溶剂后形成酸性物质,中和引发剂的碱性位点。
3. 净化与干燥的必要性
- 原料和容器的净化:去除单体、溶剂中的极性杂质(如醇、酸),避免其与引发剂反应。
- 干燥处理:彻底去除水分,防止水解反应的发生。
4. 密封条件的作用
- 隔绝空气,避免氧气和二氧化碳进入反应体系,确保反应在无氧、无酸性气体的环境中进行。