¿Cuál es la diferencia entre polimerización catiónica y aniónica?

El diferencia principal entre la polimerización catiónica y aniónica es que la polimerización catiónica la inicia una especie catiónica, mientras que la polimerización aniónica la inicia una especie aniónica.

La polimerización es un proceso químico en el que pequeñas moléculas llamadas monómeros reaccionan entre sí para formar largas cadenas o redes conocidas como polímeros. Esta reacción ocurre a través de la unión de monómeros, que crean unidades repetitivas que forman la estructura del polímero. La polimerización catiónica y aniónica son dos tipos de polimerización.

¿Qué es la polimerización catiónica?

La polimerización catiónica es un mecanismo de polimerización por crecimiento de cadena en el que la polimerización se inicia mediante la formación de un carbocatión intermedio. Este carbocatión sirve como centro activo para la polimerización. Posteriormente, las moléculas de monómero reaccionan con el carbocatión, dando como resultado la propagación de la cadena polimérica. Luego, este proceso continúa hasta la terminación, que puede ocurrir a través de varios mecanismos, como una reacción con un nucleófilo o una combinación con otro extremo de cadena activo. Los cationes más utilizados son los ácidos fuertes de Lewis o los ácidos próticos como el cloruro de aluminio o el ácido sulfúrico.

La polimerización catiónica tiene una amplia gama de usos. Este proceso se puede utilizar para producir polímeros con peso molecular controlado, polidispersidad estrecha y arquitecturas únicas. Estas características ayudan en el desarrollo de materiales avanzados como adhesivos, recubrimientos y fotoprotectores. La polimerización catiónica se puede utilizar en la producción de elastómeros, que son materiales que muestran una gran elasticidad y resiliencia. Estos se pueden utilizar en aplicaciones como juntas, sellos y neumáticos.

Figura 2: Polimerización catiónica

La polimerización catiónica permite la síntesis de elastómeros con excelentes propiedades mecánicas, alta elongación y bajas temperaturas de transición vítrea. Este proceso también se utiliza en la fabricación de macroestructuras y microdispositivos. Al utilizar fotoiniciadores, la luz puede desencadenar la polimerización catiónica, lo que permite un control preciso del proceso de polimerización. Esta polimerización catiónica fotoinducida se ha empleado en la fabricación de sistemas microelectromecánicos, dispositivos microfluídicos y componentes ópticos debido a su capacidad para generar estructuras bien definidas con alta resolución. La polimerización catiónica también es útil en la síntesis de copolímeros de bloque.

¿Qué es la polimerización aniónica?

La polimerización aniónica es un tipo de proceso de polimerización que se basa en la reactividad de especies cargadas negativamente llamadas aniones para iniciar y propagar la reacción de polimerización. Implica el uso de bases fuertes o compuestos organometálicos como iniciadores. En la polimerización aniónica, el iniciador extrae un protón de una molécula de monómero, lo que lleva a la formación de un carbanión reactivo. Luego, el carbanión atrae a otra molécula de monómero, lo que da como resultado el crecimiento de la cadena de polímero. La terminación de la polimerización aniónica se puede lograr a través de varios mecanismos, incluida la protonación del carbocatión por un solvente prótico o la reacción con las impurezas presentes en la mezcla de reacción.

Figura 2: polimerización aniónica

Hay muchas aplicaciones de la polimerización aniónica. También ayuda a producir copolímeros de bloque. Otra aplicación de la polimerización aniónica es la producción de caucho sintético. Las propiedades del caucho, como las propiedades elastoméricas, las hacen útiles en la fabricación de aplicaciones como llantas, sellos y juntas. La polimerización aniónica permite la creación de elastómeros con excelentes propiedades mecánicas, como alta elasticidad, bajas temperaturas de transición vítrea y resistencia al calor y a los productos químicos. Otro uso de la polimerización aniónica es el desarrollo de polímeros funcionales. También ayuda en la fabricación de varios nanomateriales.

Similitudes entre la polimerización catiónica y aniónica

• Tanto la polimerización catiónica como la aniónica se basan en la reactividad de las especies cargadas para iniciar el proceso de polimerización.

Diferencia entre polimerización catiónica y aniónica

Definición

La polimerización catiónica es un mecanismo de polimerización de crecimiento de cadena en el que la polimerización se inicia mediante la formación de un carbocatión intermedio, mientras que la polimerización aniónica es un tipo de proceso de polimerización que se basa en la reactividad de los aniones para iniciar y propagar la reacción de polimerización.

Mecanismo de iniciación

El paso de iniciación en la polimerización catiónica implica la reacción del catión con un monómero, lo que conduce a la formación de un carbocatión reactivo, mientras que la polimerización aniónica implica el inicio de la polimerización mediante la extracción de un protón de un monómero por una base fuerte o un compuesto organometálico.

Reactividad del monómero

La polimerización catiónica involucra monómeros que son ricos en electrones y pueden estabilizar la carga positiva del carbocatión, mientras que la polimerización aniónica involucra monómeros que son deficientes en electrones y pueden estabilizar la carga negativa del carbanión.

Conclusión

La polimerización catiónica y aniónica son dos tipos de polimerización. La principal diferencia entre la polimerización catiónica y aniónica es que las especies catiónicas inician la polimerización catiónica, mientras que las especies aniónicas inician la polimerización aniónica.

Referencia:

1. “Polimerización aniónica: descripción general.” Ciencia directa.
2. “Polimerización catiónica: descripción general.” Ciencia directa.

Imagen de cortesía:

1. “Polimerización aniónica de estireno iniciada por sec-BuLi” Por Efanmm – Trabajo propio(CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. “ROP catiónico.” Por MatChem121 – Trabajo propio (CC POR 3.0) a través de Commons Wikimedia