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Catalysis02:50

Catalysis

The presence of a catalyst affects the rate of a chemical reaction. A catalyst is a substance that can increase the reaction rate without being consumed during the process. A basic comprehension of a catalysts’ role during chemical reactions can be understood from the concept of reaction mechanisms and energy diagrams.
Radical Chain-Growth Polymerization: Mechanism01:09

Radical Chain-Growth Polymerization: Mechanism

The radical chain-growth polymerization mechanism consists of three steps: initiation, propagation, and termination of polymerization. The polymerization initiates when a free radical generated from the radical initiator adds to the unsaturated bond in the monomer. The unpaired electron of the free radical and one π electron in the unsaturated bond creates a σ bond between the free radical and the monomer. As a result, the other π electron in the unsaturated bond converts this species into the...
Ziegler–Natta Chain-Growth Polymerization: Overview01:17

Ziegler–Natta Chain-Growth Polymerization: Overview

Ziegler–Natta polymerization is another form of addition or chain‐growth polymerization used for synthesizing linear polymers over branched polymers. The catalyst used for polymerization is the Ziegler–Natta catalyst, named after Karl Ziegler and Giulio Natta, who developed it in 1953. This catalyst is an organometallic complex of titanium tetrachloride and triethyl aluminum, with the active form of the catalyst being an alkyl titanium compound. Using the Ziegler–Natta catalyst, high molecular...
Olefin Metathesis Polymerization: Overview01:13

Olefin Metathesis Polymerization: Overview

Recently, the development of olefin metathesis polymerization advanced the field of polymer synthesis. Simply put, the reorganization of substituents on their double bonds between two olefins in the presence of a catalyst is known as the olefin metathesis reaction. The use of metathesis reaction for polymer synthesis is called olefin metathesis polymerization.
Ruthenium-based Grubbs catalyst is the most commonly used catalyst for olefin metathesis polymerization. Grubbs catalyst consists of a...
Olefin Metathesis Polymerization: Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP)01:16

Olefin Metathesis Polymerization: Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP)

Ring-opening metathesis polymerization or ROMP involves strained cycloalkenes as starting materials. The mechanism of ROMP proceeds by reacting cycloalkene with Grubbs catalyst to give metallacyclobutane intermediate which undergoes a ring-opening reaction to form new carbene. The new carbene reacts with another molecule of cycloalkene. Repetition of these steps leads to the formation of an unsaturated open-chain polymer product. All these steps are reversible, however, relieving the ring...
Heterogeneous Catalysis01:22

Heterogeneous Catalysis

Heterogeneous catalysis involves a catalyst in a different phase from the reactants. It is a process where the catalyst and the reactants are in distinct phases, typically solid and gas or liquid.Most heterogeneous catalysts are metals, metal oxides, or acids. The list includes transition metals like iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), chromium (Cr), manganese (Mn), tungsten (W), silver (Ag), and copper (Cu). These metals possess partially vacant d orbitals that...

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La polimerización radical iniciada por la ciclización de Bergman fue iniciada por la ciclización de Bergman.

Joseph D Rule1, Scott R Wilson, Jeffrey S Moore

  • 1Department of Chemistry and School of Chemical Sciences, University of Illinois, Urbana, IL 61801, USA.

Journal of the American Chemical Society
|October 23, 2003
PubMed
Resumen

Un nuevo iniciador diradical, generado a través de la ciclización de Bergman, inicia eficientemente la polimerización radical. Los polímeros de alto peso molecular se forman principalmente a través del crecimiento monoradical, con agentes de transferencia de cadena que mejoran las tasas de polimerización.

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Área de la Ciencia:

  • Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
  • Química orgánica es la química orgánica.
  • La polimerización radical es una de ellas.

Sus antecedentes:

  • Los dirradicales son intermedios reactivos con aplicaciones potenciales para iniciar la polimerización.
  • La ciclización de Bergman es un método conocido para generar diradicales a partir de enediynes.
  • Comprender el comportamiento diradical en la polimerización es crucial para controlar las propiedades del polímero.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el uso de un diradical derivado de la ciclización de Bergman como iniciador de la polimerización radical.
  • Determinar el mecanismo de polimerización y la eficiencia con varios monómeros.
  • Para aclarar el papel de la transferencia de la cadena y la terminación intramolecular en las polimerizaciones iniciadas por radicales diradical.

Principales métodos:

  • Síntesis de 3,4-benzociclodec-3-eno-1,5-dieno y su ciclización de Bergman para generar el diradical.
  • Experimentos de polimerización radical con varios monómeros (por ejemplo, metacrilatos, acrilonitrilo).
  • Análisis del peso molecular del polímero, tasas de polimerización e identificación de subproductos de moléculas pequeñas.

Principales resultados:

  • El diradical inició eficientemente la polimerización, particularmente para los metacrilatos, produciendo polímeros de alto peso molecular.
  • La propagación del polímero se produjo principalmente a través de un mecanismo monoradical, apoyado por la tasa de polimerización y el grado de datos de polimerización.
  • La adición de agentes de transferencia de cadena aumentó significativamente la tasa de polimerización del acrilonitrilo (>20 veces).
  • Se identificaron productos de moléculas pequeñas consistentes con la terminación intramolecular diradical.

Conclusiones:

  • El diradical derivado de la ciclización de Bergman es un iniciador eficaz para la polimerización radical.
  • La formación de polímeros altos se produce a través del crecimiento monoradical, a menudo después de la transferencia de la cadena, debido a la rápida terminación intramolecular de las cadenas diradical.
  • El estudio proporciona información sobre las vías de autoterminación dirradical y la influencia de los agentes de transferencia de cadena en la cinética de la polimerización.