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Química Orgânica 4a Edição
Paula Yurkanis Bruice
Irene LeeCase Western Reserve University
Cleveland, OH©2004, Prentice Hall
Capítulo 28
Polímeros sintéticos
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Um polímero é uma molécula grande feita pela junção de unidades repetidas de moléculas pequenas chamadas monômeros.
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Polímeros de crescimento de cadeia, também conhecidos como polímeros de adição, são feitos por reações em cadeia.
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Polímeros de crescimento por etapas, também chamados de polímeros de condensação, são feitos pela combinação de duas moléculas e remoção de uma pequena molécula.
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Polímeros de crescimento de cadeia
A polimerização de crescimento de cadeia se processa por um dos três mecanismos:
• Polimerização radicalar
• Polimerização catiônica
• Polimerização aniônica
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Polimerização radicalar
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O peso molecular do polímero pode ser controlado por um processo conhecido como transferência de cadeia.
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A polimerização de crescimento de cadeia de etilenos monossubstituídos exibe uma preferência por uma adição cabeça-cauda.
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A adição cabeça-cauda de um etileno substituído resulta em um polímero no qual todos os outros carbonos têm um substituinte.
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A adição cabeça-cauda é favorecida por razões estéricas.
Grupos que estabilizam radicais também favorecem a adição cabeça-cauda.
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Ramificação da cadeia polimérica
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Polímeros ramificados são mais flexíveis.
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Polimerização catiônica
O monômero alcenoreage com um eletrófilo
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Os carbocátions intermediários formados durante a polimerização catiônica podem sofrer rearranjo.
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Monômeros que sofrem polimerização catiônica maisfacilmente são aqueles com substituintes doadores deelétrons.
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Polimerização aniônica
Cadeias não terminadas são chamadas de polímeros vivos. As cadeias restantes permanecem ativas até que sejam mortas.
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Polimerização de abertura de anel
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Estereoquímica da polimerização
substituintes do mesmo lado
substituintes alternados regularmente entre os dois lados
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Os polímeros longos e não ramificados podem ser preparados usando os catalisadores de alumínio-titânio (catalisadores de Ziegler–Natta).
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Polimerização de dienos
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Síntese da borracha sintética
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O produto resultante da polimerização de diferentesmonômeros é chamado de copolímero.
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Quatro tipos de copolímeros
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Progresso de uma polimerização de crescimento por etapas
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O náilon 6 é um exemplo de um polímero de crescimento por etapas formado por um monômero com dois grupos funcionais diferentes.
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A incorporação de anéis aromáticos em polímerosaumenta a resistência física dos polímeros.
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Os poliésteres são polímeros de crescimento por etapas, nos quais as unidades de monômeros são unidas por grupos ésteres.
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Os poliésteres com dois grupos ésteres ligados ao mesmo carbono são conhecidos como policarbonatos.
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As resinas epóxi são os mais fortes adesivos conhecidos.
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Uma uretana (carbamato) é uma substância que temum grupo OR e um grupo NHR ligados à mesma carbonila.
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Polímeros termorrígidos
Materiais muito fortes e rígidos que podem ser obtidospor ligações cruzadas.
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Polímeros orientados
São polímeros mais fortes do que o aço.
Eles podem conduzir eletricidade.
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Polímeros biodegradáveis
Esses polímeros podem ser quebrados em segmentos pequenos por reações catalisadas por enzimas.
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Outros polímeros
Polímeros termoplásticos possuem regiões cristalinas ordenadas e regiões não cristalinas amorfas.
Elastômeros são polímeros que se alongam e depoisretornam ao seu formato original. Plastificante é uma substância orgânica que é adicionada ao polímero tornando-o mais flexível.