Polümeriseerimisreaktsioonid

Polümeriseerimisreaktsioonid on keemilised protsessid, mille käigus väikesed molekulid, mida nimetatakse monomeerideks, ühendatakse kovalentsete sidemetega, et moodustada suured makromolekulid, mida nimetatakse polümeerideks. Need polümeerid koosnevad sageli korduvatest monomeeriühikutest. Polümeriseerumisreaktsioonid on paljude materjalide, sealhulgas plastide, kummi, kiudude ja bioloogiliste polümeeride nagu DNA ja valkude tootmise aluseks.

On olemas kaks peamist polümeriseerimismehhanismi: ahelpolümerisatsioon ja astmeline polümerisatsioon. Ahelpolümerisatsioon hõlmab algataja abil moodustatud aktiivse tsentri (näiteks radikaali, katiooni või aniooni) järjestikust liitumist monomeeridega. Monomeerid lisanduvad üksteise järel kasvavale ahelale, moodustades pika polümeeriahela. Vinüülmonomeerid, nagu etüleen ja stüreen, polümeriseeruvad tavaliselt ahelmehhanismi abil.

Astmeline polümerisatsioon, tuntud ka kui kondensatsioonipolümerisatsioon, hõlmab monomeeride reaktsiooni, milles iga reaktsioonietapp moodustab kovalentsete sidemete ja väikese kõrvalprodukte molekuli, nagu vesi või metanool. Polümeeri kasv toimub mitmete astmeliste reaktsioonide kaudu, mis hõlmavad nii monomeere kui ka kasvavaid polümeeriahelaid. Polüestrid, polüamiidid ja polükarbonaadid on näited polümeeridest, mis on tavaliselt valmistatud astmelise polümerisatsiooni teel.

Polümeriseerimisreaktsioone saab katalüüsida mitmesuguste katalüsaatorite abil, sealhulgas happed, alused ja metallkompleksid. Reaktsiooni tingimused, nagu temperatuur, rõhk ja lahusti, võivad mõjutada polümeeri molekulmassi, struktuuri ja omadusi. Polümeriseerimistehnikaid kasutatakse laialdaselt tööstuslikes rakendustes, et toota laia valikut polümeermaterjale, mida kasutatakse igapäevaelus.