Ей там! Като доставчик на BIBP (2,5-диметил-2,5-DI (Tert-бутилперокси) хексан), получавам много въпроси относно неговите реакционни механизми в различни реакции. И така, реших, че ще седна и ще напиша публикация в блога, за да споделя някои прозрения по тази тема.
Първо, нека поговорим малко за самия BIBP. BIBP е органичен пероксид, който е добре известен с високата си реактивност поради наличието на пероксид (-O - O-) връзка. Тази връзка е сравнително слаба, с енергия на дисоциация на връзката, която е много по -ниска в сравнение с типичните въглеродни или въглеродни връзки. Когато BIBP е изложен на определени условия, като топлина, светлина или присъствие на катализатори, пероксидната връзка може да се счупи хомолитично. Това означава, че всеки кислороден атом в -O -O -връзката получава един от споделените електрони, образувайки два силно реактивни свободни радикали.
Реакционни механизми в реакциите на полимеризация
Едно от най -често срещаните приложения на BIBP е в реакциите на полимеризация. При свободно - радикална полимеризация, BIBP действа като инициатор. Когато се нагрява, молекулата на BIBP претърпява хомолитично разцепване на пероксидната връзка, както споменах преди. Например, реакцията може да изглежда така:
.
Тези Tert - бутокси радикали ((CH_3) _3CO \ CDOT) са силно реактивни. Те могат да реагират с мономерни молекули, като винилови мономери като стирен или етилен. Когато радикал на Tert - бутокси атакува винилов мономер, той добавя към двойната връзка на мономера, създавайки нов радикал на мономера.
Да речем, че използваме стирен ((C_6H_5CH = CH_2)) като мономер. Реакцията ще бъде:
[(Ch_3) _3co \ cdot+c_6h_5ch = ch_2 \ rightarrow (ch_3) _3co - ch (c_6h_5) - ch_2 \ cdot]
След това този новосформиран радикал може да реагира с друг стирен мономер и процесът продължава да се повтаря. Всеки път, когато се добавя нов мономер към нарастващата полимерна верига, веригата става по -дълга. Това се нарича етап на разпространение на реакцията на полимеризация.
Полимеризацията продължава, докато два радикала не реагират помежду си. Това може да се случи по различни начини. Например, два растящи полимерни радикали могат да се комбинират в процес, наречен комбиниран прекратяване:
[R - ch_2 - ch \ cdot+ \ cdot ch - ch_2 - r '\ rightarrow r - ch_2 - ch - ch - ch_2 - r']
Или един радикал може да абстрахира водороден атом от друг радикал, който се нарича прекратяване на непропорционално.
Реакционни механизми при кръстосани реакции
BIBP също се използва широко при кръстосани реакции, особено за еластомери и термопластици. При кръстосано свързване целта е да се образуват ковалентни връзки между полимерните вериги, които могат да подобрят механичните свойства на материала, като нейната здравина и устойчивост на топлина и химикали.
Първоначалната стъпка е същата като при полимеризацията. BIBP образува свободни радикали при нагряване. Тези свободни радикали могат да абстрахират водородните атоми от полимерните вериги. Да приемем, че имаме полиетиленова верига (( - CH_2 - CH_2 -) _ N). Tert - бутокси радикал може да абстрахира водороден атом от полиетиленовата верига, създавайки радикал на полимера:
[(Ch_3) _3co \ cdot+ - ch_2 - ch_2 - \ rightarrow (ch_3) _3coh+ - ch \ cdot - ch_2 -]
След като има радикали на различни полимерни вериги, те могат да реагират помежду си, за да образуват кръстосана връзка. Например:
[ - ch \ cdot - ch_2 -+ - ch \ cdot - ch_2 - \ rightarrow - ch - ch_2 - ch - ch_2 -]
Този процес на кръстосано свързване може значително да промени физическите свойства на полимера. Например, гумен материал може да стане по -твърд и по -малко вероятно да се деформира под стрес.
Сравнение с други органични пероксиди
Има и други органични пероксиди, които също се използват при подобни реакции. Например,PMHP | CAS 80 - 47 - 7 | Paramenthane HydroperoxideиCH | CAS 3006 - 86 - 8 | 1,1 - Di (Tert - Butylperoxy) Циклохексан.
PMHP има различна структура в сравнение с BIBP. Той има хидропероксидна група (( - OOH)). Реакционният механизъм на PMHP също започва с хомолитичното разцепване на O -O връзката, но получените радикали са различни. Хидропероксидният радикал ((Roo \ cdot)) обикновено е по -малко реактивен от Tert - бутокси радикал от BIBP. Това може да доведе до по -бавни скорости на реакция в някои случаи.
CH, от друга страна, е цикличен пероксид. Той може да действа и като инициатор в полимеризацията и кръстосаното свързване на реакциите. Подобно на BIBP, той образува свободни радикали при нагряване. Начинът, по който тези радикали взаимодействат с мономери или полимерни вериги, може да бъде различен поради цикличната структура. Радикалите от СН може да имат различни стерични ефекти, които могат да повлияят на селективността на реакциите.
Приложения в специфични индустрии
В индустрията на пластмасите BIBP се използва за производство на пластмаси с висока производителност. Например, при производството на полипропилен, BIBP може да се използва като кръстосан линкер за подобряване на топлинната устойчивост и механичната якост на крайния продукт. Кръстосаното свързване помага на полипропилен да издържа на по -високи температури, без да се деформира, което го прави подходящ за приложения като автомобилни части и домакински уреди.
В гумената индустрия BIBP се използва за вулканизиране на каучук. Вулканизацията е вид процес на кръстосано свързване, който придава на гумата еластичността и издръжливостта му. Използвайки BIBP, гумата може да бъде вулканизирана по -ефективно и получените гумени продукти имат по -добра устойчивост на износване.
Друг пример: реакция с101 - 45 - PS
Да речем, че имаме реакция между BIBP и съединение като101 - 45 - PS. Ако 101 - 45 - PS има реактивни места, като двойни връзки или водородни атоми, които могат да бъдат абстрахирани, свободните радикали от BIBP могат да реагират с него.
Ако 101 - 45 - PS има двойна връзка, Tert - бутокси радикал от BIBP може да добави към двойната връзка, подобно на реакцията на полимеризация с винилови мономери. Ако има водородни атоми, които могат да бъдат абстрахирани, радикалът Tert - бутокси може да направи точно това, създавайки радикал на молекулата 101 - 45 - PS, която след това може да участва в допълнителни реакции.
Фактори, влияещи върху реакционните механизми
Има няколко фактора, които могат да повлияят на реакционните механизми на BIBP. Температурата е основна. По -високите температури повишават скоростта на хомолитично разцепване на пероксидната връзка в BIBP. Ако обаче температурата е твърде висока, могат да възникнат странични реакции, като разлагане на радикалите или разграждането на полимера.
Наличието на примеси или инхибитори също може да окаже влияние. Примесите могат да реагират със свободните радикали, намалявайки концентрацията им и забавяйки реакцията. Инхибиторите са вещества, които се добавят специално за предотвратяване или забавяне на реакцията. Те работят, като реагират със свободните радикали, превръщайки ги в по -малко реактивни видове.
Заключение
Така че, както можете да видите, BIBP има някои наистина интересни реакционни механизми в различни реакции, особено при полимеризация и кръстосано свързване. Способността му да образува свободни радикали го прави универсален инициатор и кръстосан линкер в пластмасата и каучуковата промишленост.
Ако се занимавате с полимери, пластмаси или каучук и търсите надежден източник на BIBP, аз съм тук, за да помогна. Независимо дали трябва да разберете повече за неговите реакционни механизми за вашето конкретно приложение или сте готови да направите поръчка, не се колебайте да се свържете. Мога да ви предоставя висококачествен BIBP и също така да предлагам техническа поддръжка, за да гарантирам, че ще получите най -добри резултати в реакциите си. Нека започнем разговор и да видим как BIBP може да се възползва от вашия бизнес!
ЛИТЕРАТУРА
- Одиан, Г. Принципи на полимеризация. John Wiley & Sons, 2004.
- Sheldon, RA, Kochi, JK метал - катализирани окисления на органични съединения. Academic Press, 1981.
- McMurry, J. Органична химия. Cengage Learning, 2012.