ПОЛИМЕРИЗАТСИЯ

     Барои ҳамаи пайвастагиҳои органикие, ки дар молекулаашон бандҳои дучанда ва сечанда доранд, реаксияи полимеризатсия хос мебошад. Полимеризатсия реаксияест, ки дар натиҷаи он микдори зиёди молекулаҳои мономерҳо бо ҳамдигар бе ҷудо намудани ягон модда пай дар пай пайваст мешаванд. Муодилаи реаксияи полимеризатсияро дар шакли умумӣ чунин навиштан мумкин аст:

nM - M_n

дар ин ҷо М - молекулаи мономер, M_n занҷири полимерӣ, ки аз n чузъи структурӣ иборат аст, n дараҷаи полимеризатсия мебошад.
     Полимеризатсия реаксияи химиявии мураккаб буда, аз якчанд зинаҳои содда иборат мебошад. Барои он, ки мономерҳо ба ҳамдигар пайваст шаванд, дар муҳити реаксионӣ мавҷудияти зарраҳои фаъол яке аз шартҳои муҳимтарин аст. Ҳосилшавии зарраҳои фаъолро дар муҳити реаксионӣ инитсииронӣ меноманд. Вобаста ба табиати зарраҳои фаъол ду хел механизми полимеризатсия имконпазир аст: радикалӣ ва ионӣ.
    Полимеризатсияи радикалӣ. Дар мавриди бо механизми радикалӣ ҳосил намудани полимер ба муҳити реаксионӣ миқдори ками моддае илова карда мешавад, ки вай ба осонӣ метавонад ба радикалҳои озод таҷзия гардад. Мисоли чунин моддаҳо, ки онҳоро инитсиаторҳо меноманд, пероксиди бензоат ё пероксиди атсетат шуда метавонад:

     Ҳангоми гармкунии пероксиди бензоил банди O — O канда шуда, ду радикали озоди пероксиди бензоил, ҳосил мешавад:

     Радикали фенили ('C₆H₅) ҳосилшуда бо молекулаи этилен пайваст шуда, ҳамчун инитсиатори занҷири полимерӣ хизмат менамояд. Радикали пайдо шуда нуқтаи ибтидоии занҷир мегардад:

     Сипас, молекулаҳои этилен пай дар пай ба радикали ҳосилшуда пайваст мешаванд. Дар натиҷа, дарозии занҷир, яъне дараҷаи полимеризатсия - n, зиёд мешавад:

     Бояд қайд намоем, ки реаксияи полимеризатсия, ки бо механизми радикалӣ мегузарад, ба гурӯҳи реаксияҳои занҷирӣ дохил мешавад. Ҷараёни ҳосилшавии занҷири полимерӣ ё то бархӯрии ду радикал ва ё то боқӣ намондани мономерҳо давом мекунад. Аз ин сабаб барои он, ки полимери дараҷааш калон ҳосил шавад бояд миқдори мономерҳо зиёд бошаду миқдори радикалҳо кам.
     Ба воситаи чунин механизм истеҳсоли саноатии полимерҳои зиёде ба роҳ монда шудааст. Полиэтилен (−CH ₂−СН₂−)n, поливинилхлорид (−СН₂−СНС1−)n, политетрафторэтилен (−СҒ₂−СҒ₂−)n намунаи полимерҳое мебошанд, ки бо механизми раликалӣ истеҳсол карда мешаванд.
     Полимеризатсияи иони. Дар мавриди полимеризатсияи ионӣ зарраҳои фаъол зарраҳои заряднок (ионҳо, чуфти ионҳо ва ғайра) мебошанд. По лимеризатсияи ионӣ ҳам бо механизми занҷирӣ ва ҳам бо механизми зинагӣ гузашта метавонад. Полимеризатсияи занҷирии ионӣ ду хел мешавад: катионӣ ва анионӣ.
     Дар полимеризатсияи ионӣ бархилофи полимеризатсияи радикалӣ молекулаҳои мономерҳо пай дар пай ба ион пайваст шуда макромолекула ҳосил мекунанд. Маркази ибтидоии ионӣ метавонад ё карбкатион ва ё карбанион бошад. Механизми полимеризатсияи катиониро муфассал дида мебароем. Маркази карбкатионӣ дар натиҷаи ба молекулаи мономер таъсир намудани ягон электрофил, масалан, протон ҳосил мешавад (катализи кислотагӣ). Ҳангоми полимеризатсияи изобутилен ҳосилшавии маркази карбкатионӣ чунин сурат мегирад:

     Карбкатиони сеюмини ҳосилшуда нисбат ба карбкатиони якумин ва дуюмин устувор аст, зеро заряди мусбати атоми карбон бо таъсири эле тродонории се гурӯҳи метилӣ нигоҳ дошта мешавад. Ин карбкатион нуқтаи ибтидоии ҳосилшавии занҷири полимерӣ мегардад. Ба он молекулаҳои мономерҳо пайваст шудан мегиранд:

 

ПОЛИКОНДЕНСАТСИЯ

     Поликонденсатсия ин реаксияи байни молекулаҳои полифунксионалӣ мебошад, ки дар натиҷаи он молекулаҳо ба ҳам пайваст шуда моддаҳои хурдмолекула (об, аммиак, спирт, хлориди ҳидроген ва ғайра) хориҷ мешаванд. Поликонденсатсия бархилофи полимеризатсия реаксияи танҳо зинавӣ мебошад. Ин маънои онро дорад, ки дар ҳар як зинаи реаксия маҳсулотҳои ҳосилшуда устувор мебошанд ва барои давом додани реаксия фаъол намудани онҳо зарур аст. Вобаста ба шароити гузаронида ни реаксия маҳсулотҳои ниҳоии он макромолекулаҳои сохташон гуногун буда метавонанд. Акнун механизми поликонденсатсияро дар мисоли ҳосил намудани зифтҳои фенолформалдеҳидӣ дида мебароем.
     Ба шумо аллакай маълум аст, ки дар молекулаи фенол, дар мавқеъҳои 2, 4, 6 атомҳои ҳидроген серҳаракат буда, барои алдегидҳо бо сабаби мавҷудияти π-бандҳо реаксияи пайвасткунӣ хос аст. Аз ин сабаб реаксияи байни фенол ва формалдеҳид (метанал)-ро ба таври зерин ифода кардан мумкин аст:

     Ин пайвастагии мобайнӣ бо молекулаҳои дигари фенол пайваст мешавад:

     Сипас, маҳсули ҳосилшуда бо дигар молекулаи метанал пайваст мешавад ва пас аз он бо молекулаҳои фенол ва ғайра. Дар натиҷаи ин реаксияҳо моддаи калонмолекулаи зифти фенолформалдеҳидӣ ва об ҳосил мешавад. Азбаски дар молекулаҳои фенол атомҳои серҳаракати ҳидроген на танҳо дар ҳолати 2, балки дар ҳолати 4 ва 6 ҳам ҷойгиранд, бинобар ин дар реаксияи байни фенол ва формалдеҳид ин атомҳо ҳам иштирок мекунанд. Дар натиҷаи ин полимери сохташ шохадор ҳосил мешавад: