Capítulo 26 Copyright © 2010 Pearson Education, Inc. Organic Chemistry, 7 th Edition L. G. Wade, Jr. P OLÍMEROS S INTÉTICOS.

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1 Capítulo 26 Copyright © 2010 Pearson Education, Inc. Organic Chemistry, 7 th Edition L. G. Wade, Jr. P OLÍMEROS S INTÉTICOS

2 Chapter 262 Introducción  Un polímero es una macromolécula compuesta de muchas unidades pequeñas que se repiten.  Primeros polímeros:  Poly(Vinyl Chloride)-PVC en 1838.  Poliestireno en 1839.  Actualmente, a nivel mundial, se producen más de 250 billones de libras anuales.

3 Chapter 263 Clases de Polímeros  Polímeros de Adición.  Polímeros de Condensación.

4 Chapter 264

5 5 Polímeros de Adición  Intermediarios:  Radicales Libres  Carbocationes  Carbaniones  Ejemplos:  Plásticos de Propileno  Los “foam” aislantes de Poliestireno  Polyacrylonitril, Orlon ® fibra  Poly(methyl  -methacrylate), Plexiglas ®

6 Chapter 266 Polimerización por Radicales Libres Paso de Iniciación: Paso de Propagación:

7 Chapter 267 Ramificaciones en la Cadena  Ramificaciones se producen cuando el terminal de la cadena abstrae un átomo de H del medio de la cadena. Aquí nace una ramificación.  Las ramificaciones dan la caracterítica de blandura.

8 Chapter 268 Polimerización Catiónica  Se usan catalizadores ácidos Fuertes para iniciar la polimerización.  BF 3 es un efectivo catalizador que require trazas de agua o methanol como co-catalizador. El intermediario es un carbocactión estable.

9 Chapter 269 Buenos Monómeros para Polimerización Catiónica

10 Chapter 2610 Polimerización Aniónica  El alqueno debe tener substituyentes electroatrayentes, como por ejemplo, C═O, C  N, o NO 2.  La reacción se inicia con un Grignard u organolitio.

11 Chapter 2611 Propagación  La polimerización efectiva requiere que el carbanion sea relativamente estable.

12 Chapter 2612 Estereoquímica de Polímeros

13 Chapter 2613 Propiedades de los Polímeros  Polímeros Isotácticos y sindiotácticos son más Fuertes y rígidos debido a su arreglo regular.  Los intermediaries Aniónicos generalmente producen polímeros Isotácticos y sindiotácticos.  Polimerización via Radical libre produce polímeros ramificados atásticos.

14 Chapter 2614 Catalizador Ziegler–Natta  La polimerización es completamente estereoespecífica.  Depende del catalizador si se obtiene un polímero isotáctico o sindiotáctico.  El polímero es lineal sin ramificaciones.  Catalizador: Solución TiCl 4 mezclado con f (CH 3 CH 2 ) 3 Al y calentado por una hora.

15 Chapter 2615 Goma Natural  Blanda y pegajosa. Se obtiene del árbol de goma.  Las largas cadenas pueden ser “elongadas” volviendo posteriormente a su estructura original. Structure is cis-1,4-polyisoprene

16 Latex Chapter 2616  White latex drips out of cuts in the bark of a rubber tree in a Malaysian rubber plantation.

17 Mecanismo Chapter 2617

18 Chapter 2618 Vulcanización  Proceso descubierto accidentalmente por Goodyear cuando mezclaron goma y Azufre en un horno.  El S produce enlaces cruzados que hacen la goma más resistente.  La Resistencia puede ser controlada variando la cantidad de S.

19 Chapter 2619 Vulcanización de la Goma

20 Chapter 2620 Goma Sintética  Usando catalizador Ziegler–Natta, se obtiene un polímero del 1,3-butadiene, en el cual todas las adiciones son 1,4 y todos los dobles enlaces son cis. Se puede vulcanizar.

21 Chapter 2621 Copolímeros de dos o más Monómeros  Dos diferentes monómeros.  Saran ® : Se alternan moléculas de cloruro de vinilo y de 1,1-dicloroeteno.  Plástico ABS: Acrilonitrilo, butadiene y estireno.

22 Chapter 2622 Polímeros de Condensación  Polímero formado unions de éster o amida entre moléculas difuncionales.  Propagación: Los monómeros no deben unirse necesariamente uno a la vez. Cadenas pequeñas pueden condensarse en cadenas grandes.  Ejemplos:  Polyamides  Polyesters  Polycarbonates  Polyurethanes

23 Chapter 2623 Síntesis de Nylon 6,6  Generalmente se manufacturan por reacción de diácidos con diaminas.

24 Chapter 2624 Nylon 6  Nylon puede prepararse también a partir de un sólo monómero.  Reacción similar a la polimirización de  -amino ácidos para obtener proteínas.

25 Chapter 2625 Polyésteres  Dacron ® y Mylar ® : Polímeros de ácido terephthalico y etilén glicol.

26 Chapter 2626 Polycarbonatos  Esteres de ácido carbónico.  Acido Carbónico está en equilibrio con CO 2 y agua, pero los ésteres son estables.  Fosgeno con bisphenol A producen Lexan ®. Vidrios a prueba de balas. CD

27 Chapter 2627 Uretanos  Uretanos se preparan por reacción de isocianato con un alcohol o fenol.

28 Chapter 2628 Polyuretanos  Polyuretanos se preparan al reaccionar un diol con un diisocianato.

29 Chapter 2629 Cristalinidad  Un polímero lineal tiene un alto grado de cristalinidad y será m,ás resistente, más denso y más rígido.

30 Chapter 2630 Thermal Properties  Glasses at low temperature, fracture on impact.  At the glass transition temperature, T g, crystalline polymers become flexible.  At the crystalline melting temperature, T m, crystalline polymers become a viscous liquid and can be extruded to form fibers.

31 Chapter 2631 Crystalline vs. Amorphous Phase transitions for long-chain polymers.

32 Chapter 2632 Plasticizers  Polímeros pueden ser demasiado quebradizos para su uso, aunque tengan otras propiedades deseadas.  Al añadir un “plasticizer” se logra que el polímero sea más flexible.  Un “plasticizer” disminuye la atracción entre las cadenas y le da flexibilidad al polímero.  El “plasticizer” se evapora lentamente y por eso el “vinyl” se tuesta; se hace más duro e inflexible con el tiempo.

33 Plasticizers Chapter 2633