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- Source :
- Die Makromolekulare Chemie. 44:591-610
- Publication Year :
- 1961
- Publisher :
- Wiley, 1961.
-
Abstract
- The polymerization of nitroethylene in dimethylformamide and tetrahydrofuran was studied in a wide temperature range. Pyridine and 3-methyl-4-ethyl-pyridine were used as catalysts. Polymerization was followed by adiabatic temperature rise as well as gravimetrically. At low temperatures the kinetics are first order with respect to catalyst and monomer. The degree of polymerization (at −75°C. in dimethylformamide and at −104°C. in tetrahydrofuran) is proportional to the degree of conversion. High molecular weight polymers are formed with intrinsic viscosities of the order of 2. In the intermediate temperature range (about −30°C.) the rate of reaction in dimethylformamide may be expressed by: At room temperature (0–25°C.), the kinetics are second order with respect to monomer in both solvents. The apparent activation energy is negative and low molecular weight polymers are obtained. The following mechanism is suggested in order to explain the experimental findings: The interaction of catalyst and monomer produces an active dipolar adduct, and the chain is propagated by a polar mechanism. The termination of the growing chain may take place spontaneously or by transfer of the catalyst to monomer. The activation energies associated with termination reactions are much higher than Ei and Ep, therefore at low temperatures the rates of both termination and transfer are approaching zero, while those of initiation and propagation are much less affected. At a sufficiently low temperature, which depends upon the dielectric constant of the solvent, the formation of “living” polymer is postulated. Die Polymerisation von Nitroathylen in Dimethylformamid und Tetrahydrofuran wurde in einem grosen Temperaturbereich untersucht. Als Katalysatoren dienten Pyridin und 3-Methyl-4-athyl-pyridin. Der Polymerisationsverlauf wurde sowohl mittels der adiabatischen Temperaturerhohungen als auch gravimetrisch verfolgt. Bei niederen Temperaturen verlauft die Reaktion nach 1. Ordnung in bezug auf Katalysator und Monomeres. Der Polymerisationsgrad (bei −75°C in Dimethylformamid und bei −104°C in Tetrahydrofuran) ist proportional dem Grad der Umsetzung. Polymere hohen Molekulargewichtes werden gebildet mit Intrinsic-Viskositaten in der Grosenordnung von 2. Im mittleren Temperaturbereich (ungefahr bei −30°C) kann die Reaktionsgeschwindigkeit in Dimethylformamid folgendermasen ausgedruckt werden: Bei Zimmertemperatur (0–25°C) sind in beiden Losungsmitteln die Reaktionen 2. Ordnung in bezug auf das Monomere. Die scheinbare Aktivierungsenergie ist negativ, und es werden Polymere niederen Molekulargewichtes erhalten. Folgender Reaktionsmechanismus wird zur Erklarung der experimentellen Ergebnisse vorgeschlagen: Die Wechselwirkung zwischen Katalysator und Monomerem erzeugt ein aktives dipolares Addukt, und die Kette wachst durch einen polaren Mechanismus. Der Abbruch der wachsenden Kette kann spontan oder durch Ubertragung mit dem Monomeren stattfinden. Die Aktivierungsenergien der Abbruchsreaktionen sind viel hoher als Ei und Ep. Deshalb nahern sich bei niederen Temperaturen die Geschwindigkeiten sowohl des Abbruchs als auch der Ubertragung Null, wahrend jene der Start- und Wachstumsreaktion viel weniger beeinflust werden. Die Bildung „lebender” Polymerer bei genugend niedriger Temperatur, die von der Dielektrizitatskonstante des Losungsmittels abhangt, wird angenommen.
Details
- ISSN :
- 0025116X
- Volume :
- 44
- Database :
- OpenAIRE
- Journal :
- Die Makromolekulare Chemie
- Accession number :
- edsair.doi...........6875c9411666456b6ead655edd2c2f37
- Full Text :
- https://doi.org/10.1002/macp.1961.020440146