Polümeeriseerumisreaktsioonid

Polümeeriseerumisreaktsioonid on keemilised protsessid, mille käigus väikesed molekulid, mida nimetatakse monomeerideks, ühenduvad korduvalt, moodustades suuri makromolekule, mida nimetatakse polümeerideks. See protsess on aluseks paljude looduslike ja sünteetiliste materjalide, nagu plastid, kumm, DNA ja valgud, moodustumisele. Polümeeriseerumisreaktsioonid jagunevad üldiselt kaheks peamiseks tüübiks: ahelpolümerisatsioon ja astmelise kasvuga polümerisatsioon.

Ahelpolümerisatsioonis algab reaktsioon initsiaatoriga, mis loob aktiivse koha, näiteks vaba radikaali või iooni. See aktiivne koht reageerib kiiresti monomeeri molekuliga, moodustades uue aktiivse koha pikenevas ahelas. See protsess jätkub, kuni ahelad peatatakse mõne reaktiivse rühma või inaktiveeriva molekuliga. Ahelpolümerisatsioon on iseloomulik selliste monomeeride puhul nagu etüleen, vinüülkloriid ja stüreen.

Astmelise kasvuga polümerisatsioonis reageerivad monomeerid või lühikesed oligomeerid omavahel otseselt, moodustades pikemaid ahelaid. See protsess toimub mitmes etapis, kus igal etapil liitub järjekordne monomeer või oligomeer, pikendades polümeeri. Selles mehhanismis ei pruugi reageerida mitte kõik monomeerid, vaid reageerivad ainult need, mis sisaldavad sobivaid funktsionaalseid rühmi, nagu hüdroksüül- või amiinirühmad. Näited astmelise kasvuga polümerisatsioonist hõlmavad polüestrite ja polüamiidide, nagu nailon, tootmist. Erinevad polümeerid ja nende omadused on otseselt seotud nende moodustamise mehhanismiga ja kasutatud monomeeride struktuuriga.