[화학] 고분자 - 양이온 음이온 결합

본문내용

도 양이온 중합에 영향을 미칩니다.
개시반응
전파반응
전파반응중 상대이온의 종류, 상대이온의 농도, 그리고 용매의 성질이 전파반응에 미칠 영향을 생각해 보자.
사슬이동반응
사슬이동반응이 잘 일어나고 또 양이온의 안정성과 관련한 분자내 전이가 일어나서 이성화반응이 자주 일어난다. 중합중에 이성화가 일어나는 중합을 이성화 중합이라고 한다.
정지반응
음이온 중합 메커니즘
음이온 중합반응도 라디칼 중합이나 양이온 중합과 마찬가지로 나누어서 살펴볼 수 있습니다.
(1) 개시반응,
(2) 전파반응,
(3) 사슬이동 반응,
(4) 정지반응.
그리고 각 단계에서 라디칼이나 양이온 중합과 같은 점과 다른 점, 그리고 독특한 점을 비교해 볼 수 있습니다.
1. 개시반응 (initiation)
음이온 개시제, 식 1에서는 n-부틸리튬이 유기 금속 이온쌍으로 개시반응을 합니다. n-butyl 기 (식 2에서 "R"로 표시됨)가 음이온이 되고 이것이 단량체의 이중결합과 반응하게 됩니다 (식 2). 이때 n-butyl 기는 전자밀도가 적은 쪽의 탄소원자와 결합하게 됩니다 (식 3). 물론 이때 상대 이온 (counter ion) (부틸 리튬의 경우 Li+)은 항상 주위에 존재하게 됩니다.
1
2
3
2. 전파 반응 (propagation)
개시 반응에서 생성된 음이온 분자는 연속적으로 단량체와 결합하게 됩니다. 반대이온은 항상 성장점 주위에 존재합니다. 그러므로 실제 단량체와 결합하는 속도는 성장하는 음이온 분자와 금속 양이온의 결합력하고 관련이 있고 따라서 이것은 또한 용매의 극성정도와도 관련이 있습니다. 즉 금속 양이온이 강하게 성장 음이온 분자와 결합하고 있으면 단량체가 반응하기 어려워집니다.
3. 사슬 이동 반응 (chain transfer)
음이온 중합에서는 사슬이동 반응이 잘 일어나지 않습니다.
4. 정지 반응 (termination)
이산화탄소, 물, 알코올 또는 다른 수소이온을 가진 시약과 반응할 때 정지반응이 일어납니다. 이런 시약이 없는 조건하에서는 정지반응이 일어나지 않고,음이온 말단은 사슬이동반응도 없이 활성인채로 오랫동안 존재합니다.
음이온 개시제 (anionic initiators)
1. 음이온 개시제의 유형과 종류
음이온 중합 개시제는 음이온을 생성시켜서 단량체와 결합하여 음이온 중합을 개시합니다. 음이온 개시제는 단량체의 음이온 중합을 개시시키는 형태에 따라서 다음 두가지 유형으로 나눌 수 있습니다
1) 음이온이 직접 단량체와 결합하여서 개시 반응을 시작하는 것
2) 전자를 이동시켜서 개시반응을 하는 것
1 음이온이 직접 단량체와 결합하는 것
(1). 유기금속화합물 (organometallic compounds):
예, 부틸 리튬 (butyllithium), n-C4H9Li
(2). 그리냐르 시약 (Girgnard reagent), RMgX
2. 전자 이동
(1). 알카리 금속과 불포화 또는 방향족 화합물
금속 나트륨과 나프탈렌이 불활성 용매중에서 전자 이동 (electron transfer)을보여주는 식:

키워드

양이온 음이온 결합,   전자친화도,   양이온의 생성