المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

العلاقة بين تركيز الأملاح في الماء الأرضي ونوع الأرض المتكونة فوقه
10-1-2016
مدرك قاعدة « لا حرج »
5/9/2022
Nuclear Accounting
1-9-2020
الاقتصاد في ايسلندا
26-3-2018
تقديم طلب شطب العلامة التجارية لمخالفتها شروط التسجيل
2024-04-27
البحر الاقليمي
15-6-2018

Coordination Polymerization  
  
3255   01:31 مساءً   date: 18-9-2017
Author : sami matar & Lewis. F. Hatch
Book or Source : Chemistry of PETROCHEMICAL PROCESSES
Page and Part : p 309


Read More
Date: 30-7-2017 769
Date: 6-9-2017 1078
Date: 28-8-2017 1297

Coordination Polymerization

Polymerizations catalyzed with coordination compounds are becoming more important for obtaining polymers with special properties (linear and stereospecific). The first linear polyethylene polymer was prepared from a mixture of triethylaluminum and titanium tetrachloride (Ziegler catalyst) in the early 1950s. Later, Natta synthesized a stereoregular polypropylene with a Ziegler-type catalyst. These catalyst combinations are now called Zieglar-Natta catalysts.

In coordination polymerization, the bonds are appreciably covalent but with a certain percentage of ionic character. Bonding occurs between a transition metal central ion and the ligand (perhaps an olefin, a diolefin or carbon monoxide) to form a coordination complex. The complex reacts further with the ligand to be polymerized by an insertion mechanism.

Different theories about the formation of coordination complexes have been reviewed by Huheey.  In recent years, much interest has been centered on using late transition metals such as iron and cobalt for polymerization.

Due to their lower electrophilicity, they have greater tolerence for polar functionality. It was found that the catalyst activity and the polymer branches could be modified by altering the bulk of the ligand that surrounds the central metal. Such a protection reduces chain-transfer reactions and results in a high molecular-weight polymer. An example of these catalysts are pyridine bis-imine ligands complexed with iron and cobalt salts.

Ziegler-Natta catalysts currently produce linear polyethylene (nonbranched), stereoregular polypropylene, cis-polybutadiene, and other stereoregular polymers.

In polymerizing these compounds, a reaction between α-TiCl3 and triethylaluminum produces a five coordinate titanium (III) complex arranged octahedrally. The catalyst surface has four Cl anions, an ethyl group, and a vacant catalytic site (□) with the Ti(III) ion in the center of the octahedron.

A polymerized ligand, such as ethylene, occupies the vacant site:

The next step is the cis insertion of the ethyl group, leaving a vacant site.

In another step, ethylene occupies the vacant site. This process continues until the propagating chain terminates:

When propylene is polymerized with free radicals or some ionic initiators, a mixture of three stereo-forms results (Figure 1.1). These forms are

Atactic—the methyl groups are randomly distributed. Isotactic—all methyl groups appear on one side of the polymer chain.

Syndiotactic—the methyl groups alternate regularly from one side to the other.

The isotactic form of propylene has better physical and mechanical properties than the three tactic form mixture (obtained from free radical polymerization). Isotactic polypropylene, in which all of the stereo cen- ters of the polymer are the same, is a crystalline thermoplastic.

Figure 1.1. Propylene can undergo polymerization in three different ways to form atactic (a), syndiotactic (b), or isotactic polypropylene (c).

By contrast, atactic polypropylene, in which the stereo centers are arranged randomly, is an amorphous gum elastomer. Polypropylene consisting of blocks of atactic and isotactic stereo a sequence is rubbery. Polymerizing propylene with Ziegler-Natta catalyst produces mainly isotactic polypropylene. The Cosse-Arlman model explains the formation of the stereoregular type by describing the crystalline structure of αTiCl3 as a hexagonal close packing with anion vacancies. This structure allows for cis insertion. However, due to the difference in the steric requirements, one of the vacant sites available for the ligand to link with the titanium catalyst which has a greater affinity for the propagating polymer than the other site. Accordingly, the growing polymer returns rapidly back to that site as shown here:

The propagating polymer then terminates, producing an isotactic polypropylene. Linear polyethylene occurs whether the reaction takes place by insertion through this sequence or, as explained earlier, by ligand occupation of any available vacant site. This course, however, results in a syndiotactic polypropylene when propylene is the ligand.

Adding hydrogen terminates the propagating polymer. The reaction between the polymer complex and the excess triethylaluminum also terminates the polymer. Treatment with alcohol or water releases the polymer:

A chain transfer reaction between the monomer and the growing polymer produces an unsaturated polymer. This occurs when the concentration of the monomer is high compared to the catalyst. Using ethylene as the monomer, the termination reaction has this representation:

A new generation coordination catalysts are metallocenes. The chiral form of metallocene produces isotactic polypropylene, whereas the achiral form produces atactic polypropylene. As the ligands rotate, the catalyst produces alternating blocks of isotactic and atactic polymer much like a miniature sewing machine which switches back and forth between two different kinds of stitches.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .