Odpowiedzi

Najlepsza Odpowiedź!
2010-02-10T15:29:18+01:00
Wybierz sobie potrzebne informacje:
Polimeryzacją nazywamy proces łączenia się pewnej liczby cząsteczek (monomerów) na makrocząsteczki (polimery) bez wydzielania produktu ubocznego. Cechą szczególną produktów otrzymywanych podczas polimeryzacji jest to, że wzór sumaryczny polimeru jest identyczny z wzorem sumarycznym monomeru, a masa cząsteczkowa polimeru jest całkowitą wielokrotnością masy cząsteczkowej monomeru.
Polimeryzacji ulegają związki zawierające wiązania wielokrotne między atomami węgla, a także między atomami węgla i atomami innych pierwiastków. Tworzenie sie polimeru jest reakcją łańcuchową i może przebiegać rodnikowo lub jonowo.
Kondensacją nazywamy łączenie się dwu indentycznych lub różnych cząsteczek z jednoczesnym wydzieleniem produktu ubocznego, najczęściej wody, amoniaku, siarkowodoru itp.
Celem zrozumienia mechanizmu procesu polimeryzacji i kondenaacji aldehydów i ketonów. omówimy niektóre efekty elektryczne występujące w cząsteczkach zawierających atomy o różnej elektroujemności. Wiązanie atomowe między dwoma atomami o różnej elektroujemności jest spolaryzowane wskutek przesunięcia elektronów wiążących w kierunku atomu bardziej elektroujemnego. To przesunięcie, zmieniając gęstość elektronową w jednym miejscu cząsteczki. pociąga za sobą pewne przesunięcie elektronów w całej cząsteczce.
Zmiany elektronowe w jednym miejscu cząsteczki wywołują, czyli indukują odpowiednie zmiany w innym miejscu tej samej cząsteczki i dlatego efekt ten nazywamy efektem indukcyjnym. (Efekt indukcyjny może być również przekazywany jako efekt pola w postaci elektrostatycznego oddziaływania poprzez przestrzeń).
Mechanizm działania wpływów indukcyjnych można przedstawić za pomocą dwóch efektów . Pierwszy z nich to polaryzacja wiązań w całej cząsteczce wzdłuż łańcucha w kierunku wiązania najbardziej spolaryzowanego. Na przykład w aldehydzie masłowym spolaryzowane wiązanie między atomem węgla i tlenu grupy karbonylowej pociąga za sobą przemieszczenie elektronów w łańcuchu wzdłuż wiązań bez przeniesienia żadnego z nich z jednego oktetu do drugiego. Wielkość tego przemieszczenia maleje szybko wzdłuż łańcucha w miarę jego wydłużania.
Kolejność atomów węgla i związanych z nimi atomów wodoru (lub podstawników) w łańcuchu węglowodorowym oznacza się za pomocą liter greckich a, b, g itd. Atom węgla sąsiadujący z grupą funkcyjną (i związane z nim atomy wodoru), np. w aldehydzie masłowym z grupą aldehydową (węgiel 2) oznacza się jako a, następny (węgiel 3) i związane z nim wodory jako b, czwarty jako g. Jak wiadomo, grupa karbonylowa w aldehydach i ketonach jest spolaryzowana i to w ten sposób, że para elektronowa n wiązania podwójnego między atomem węgla i atomem tlenu jest przesunięta w kierunku bardziej elektroujemnego atomu tlenu, wokół którego następuje zagęszczenie chmury elektronowej. W wyniku tego zagęszczenia powstają dwa bieguny: ujemny na atomie tlenu i dodatni na atomie węgla grupy karbonylowej. Elektrododatni charakter atomu węgla 1 powoduje polaryzację wiązania a, łączącego atom węgla 1 z atomem węgla 2, wskutek tego atom węgla 2 uzyskuje pewien deficyt elektronów i staje się nieznacznie naładowany dodatnio.

W tym i w podobnych przypadkach mówi się, że dodatni ładunek zlokalizowany na sąsiadującym z grupą karbonylową atomie węgla a powstaje w wyniku efektu indukcyjnego. Z kolei, dodatni ładunek na atomie węgla a przyciąga elektrony orbitali s wiązania łączącego ten atom z atomem węgla b oraz z atomami wodorów a w kierunku węgla a i w ten sposób indukuje dodatnie ładunki na atomach z nim związanych. Na przykład, pary elektronowe wiążące atomy wodoru z atomem węgla a są przyciągane w kierunku tego atomu pozostawiając mały ładunek dodatni na atomach wodoru. Polaryzacja wiązania a C-- H indukowana przez grupę karbonylową powoduje osłabienie tego wiązania. Osłabienie to przyczynia się do łatwiejszego odszczepienia wodoru w postaci protonu, niż w przypadku gdyby tego rodzaju polaryzacja nie wystąpiła. Innymi słowy, para elektronowa wiązania a C--H przyciągana jest bardziej przez atom węgla, co ułatwia proces rozerwania wiązania, w taki sposób że wodór odszczepia się bez pary elektronowej (jako jon wodorowy H+). W ten sposób wodory a w cząsteczkach zawierających silnie elektroujemne grupy, między innymi, w cząsteczkach aldehydów i ketonów nabierają właściwości kwasowych i stają się ruchliwe. Ta ich ruchliwość odgrywa ważną rolę w procesach polimeryzacji i kondensacji aldehydów i ketonów oraz w tautomerii ketoenolowej. Fakt, iż w reakcjach kondensacji i odszczepienia udział biorą prawie wyłącznie wodory a jest jakby doświadczalnym potwierdzeniem szybkiego zmniejszania się polaryzacji wiązań wzdłuż łańcucha. Z tych samych względów aldehyd i kwasb-chloro-lub b-hydroksymasłowy łatwo odszczepia HCI lub H2O z wytworzeniem związku a, b nienasyconego. Podobny efekt do grupy aldehydowej i ketonowej wywiera również grupa nitrowa (patrz tautomeria I- i II-rzędowych związków nitrowych).
Drugim efektem wpływającym na sumaryczny efekt indukcyjny w cząsteczkach to efekt pola, czyli wzajemne oddziaływanie nabojów elektrycznych bezpośrednio przez przestrzeń, a nie tylko wzdłuż wiązań. Efekt pola uwidacznia się dopiero w układach zbliżonych do pierścieni.
Tworzenie się aldoli. Aldolami nazywamy związki, których cząsteczki zawierają dwie grupy funkcyjne: aldehydową i alkoholową. Powstają one w wyniku katalizowanej zasadą polimeryzacji takich samych lub różnych cząsteczek aldehydów. Tworzenie się aldolu przedstawimy na przykładzie polimeryzacji dwóch cząsteczek aldehydu octowego

W pierwszym etapie reakcji na skutek odszczepienia protonu od węgla a pod wpływem zasady powstaje karboanion

Anion ten przyłącza się następnie do atomu węgla wiązania karbonylowego, podobnie jak jon cyjankowy w reakcji powstawania cyjanohydryny

Jeżeli ogrzewa się mieszaninę reagującą, to aldehyd b-hydroksymasłowy ul a odwodnieniu do nienasyconego aldehydu krotonowego. Dlatego powstawanie aldola nazywa się często kondensacją aldolową, a w omówionym przypadku kondensacją krotonową.
Szczególną zdolność do polimeryzacji wykazuje najprostszy aldehyd - aldehyd mrówkowy, zwany zwykle formaldehydem H-CHO.
Podczas ogrzewania świeżo przygotowanego zakwaszonego roztworu wodnego formaldehydu, zwanego formaliną, tworzy się substancja krystaliczna - trioksymetylen.