Hispanopedia WikiLa polimerización de coordinación es una forma de polimerización catalizada por sales y complejos de metales de transición. [1] [2]
Tipos de polimerización de coordinación de alquenos
Polimerización heterogénea Ziegler-Natta
La polimerización por coordinación comenzó en la década de 1950 con catalizadores heterogéneos Ziegler-Natta basados en tetracloruro de titanio y cocatalizadores de organoaluminio . La mezcla de TiCl4 con complejos de trialquilaluminio produce sólidos que contienen Ti(III) que catalizan la polimerización de eteno y propeno . La naturaleza del centro catalítico ha sido de gran interés, pero sigue siendo incierta. Se han informado muchos aditivos y variaciones para las recetas originales. [3]
Polimerización homogénea Ziegler-Natta
En algunas aplicaciones, la polimerización heterogénea Ziegler-Natta ha sido reemplazada por catalizadores homogéneos como el catalizador Kaminsky descubierto en la década de 1970. La década de 1990 trajo consigo una nueva gama de catalizadores post-metaloceno . Los monómeros típicos son el eteno y el propeno no polares. El desarrollo de la polimerización por coordinación que permite la copolimerización con monómeros polares es más reciente. [4] Ejemplos de monómeros que se pueden incorporar son las metil vinil cetonas , [5] el acrilato de metilo , [6] y el acrilonitrilo . [7]
Los catalizadores de Kaminsky se basan en metalocenos del grupo 4 (Ti, Zr, Hf) activados con metilaluminoxano (MAO). [8] [9] Las polimerizaciones catalizadas por metalocenos ocurren a través del mecanismo de Cossee-Arlman . El sitio activo suele ser aniónico pero también existe polimerización de coordinación catiónica.
Monómeros especiales
Muchos alquenos no polimerizan en presencia de catalizadores Ziegler-Natta o Kaminsky. Este problema se aplica a olefinas polares como el cloruro de vinilo, los éteres vinílicos y los ésteres de acrilato. [10]
Polimerización de butadieno
La producción anual de polibutadieno es de 2,1 millones de toneladas (2000). El proceso emplea un catalizador homogéneo a base de neodimio. [11]
Principios
La polimerización por coordinación tiene un gran impacto en las propiedades físicas de los polímeros de vinilo como el polietileno y el polipropileno en comparación con los mismos polímeros preparados mediante otras técnicas como la polimerización por radicales libres . Los polímeros tienden a ser lineales y no ramificados y tienen una masa molar mucho mayor . Los polímeros de tipo coordinación también son estereorregulares y pueden ser isotácticos o sindiotácticos en lugar de solo atácticos . Esta tacticidad introduce cristalinidad en polímeros que de otro modo serían amorfos . A partir de estas diferencias en el tipo de polimerización, se origina la distinción entre polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE) o incluso polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE).
Polimerización de coordinación de otros sustratos
La polimerización por coordinación también se puede aplicar a sustratos no alquenos. Se ha investigado el acoplamiento deshidrogenativo de silanos , dihidro- y trihidrosilanos, a polisilanos , aunque la tecnología no se ha comercializado. El proceso implica la coordinación y, a menudo, la adición oxidativa de centros Si-H a complejos metálicos. [12] [13]
Las lactidas también se polimerizan en presencia de catalizadores ácidos de Lewis para dar polilactida : [14] [15]
Véase también
Referencias
- ^ Ciencia y tecnología de polímeros (2000) Robert Oboigbaotor Ebewele
- ^ Manual de química industrial y biotecnología de Kent y Riegel , Volumen 1 2007 Emil Raymond Riegel, James Albert Kent
- ^ James CW Chien, ed. (1975). Polimerización por coordinación. Un homenaje a Karl Ziegler . Academic Press. ISBN 978-0-12-172450-4.
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