Radikalische Polymerisation: Mechanismus und Erklärung
Ein Radikal addiert an die C=C-Bindung eines Monomers, das neue Radikal addiert an das nächste Monomer, und so wächst die Kette. Aus Styrol wird Polystyrol, aus Ethen Polyethylen, aus Vinylchlorid PVC.
Beispiel
Gezeichnet ist die Wiederholungseinheit (die Sternchen markieren, wo die Kette weitergeht). Die Radikale addieren immer so, dass das stabilere Radikal entsteht, deshalb hängen die Phenylgruppen an jedem zweiten C-Atom (Kopf-Schwanz-Verknüpfung).
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Start: Der Initiator zerfällt beim Erwärmen in Radikale (R·), die an die C=C-Bindung eines Monomers addieren.
- 2
Wachstum: Das entstandene Radikal addiert an das nächste Monomer, tausendfach hintereinander. Bei Styrol entsteht jeweils das stabile Benzylradikal.
- 3
Abbruch: Zwei Kettenradikale treffen sich und kombinieren (oder disproportionieren); die Kette ist fertig.
Zum Nachlesen
Dieses Thema gehört zum Stoff, ist aber nicht im Training: Polymere bestehen aus Wiederholungseinheiten, und Biomoleküle reagieren in der Zelle über Enzyme. Eine eindeutige Aufgabe mit genau einem Produkt gibt es dafür nicht.
Zum OC-Trainer mit 157 Reaktionen zum ÜbenHäufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Polymerisation und Polykondensation?
Bei der Polymerisation verbinden sich Monomere mit C=C-Bindungen ohne Nebenprodukt (Kettenwachstum). Bei der Polykondensation reagieren zwei funktionelle Gruppen, und es wird ein kleines Molekül (meist Wasser) abgespalten (Stufenwachstum).
Gibt es auch ionische Polymerisationen?
Ja: kationisch (Start mit Säure, für elektronenreiche Monomere wie Isobuten) und anionisch (Start mit Butyllithium, für Monomere mit Akzeptor wie Acrylnitril). Ziegler-Natta-Katalysatoren liefern besonders regelmäßiges Polypropylen.