Sự khác biệt cơ bản giữa trùng hợp cộng và trùng hợp ngưng tụ là đối với trùng hợp cộng, monome phải là phân tử không bão hòa trong khi đối với trùng hợp ngưng tụ, monome là phân tử bão hòa.
Polyme là những phân tử lớn có cùng đơn vị cấu trúc lặp đi lặp lại. Các đơn vị lặp lại đại diện cho các đơn phân. Các monome này liên kết với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị để tạo thành polyme. Chúng có trọng lượng phân tử cao và bao gồm hơn 10.000 nguyên tử. Trong quá trình tổng hợp (trùng hợp), các chuỗi polyme dài hơn hình thành. Có hai loại polyme chính tùy thuộc vào phương pháp tổng hợp của chúng. Nếu các monome có liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon, thì các polyme cộng tạo thành thông qua phản ứng trùng hợp cộng. Trong một số phản ứng trùng hợp, khi hai monome kết hợp với nhau, một phân tử nhỏ giải phóng, tức là nước. Các polyme như vậy là các polyme ngưng tụ. Polyme có các tính chất vật lý và hóa học rất khác so với monome của chúng.
Phản ứng trùng hợp cộng là gì?
Quá trình tổng hợp polyme cộng là quá trình trùng hợp cộng. Đây là một phản ứng dây chuyền; do đó, bất kỳ số lượng monome nào cũng có thể tham gia thành một polyme. Có ba bước cho một phản ứng dây chuyền;
- Khởi đầu
- Tuyên truyền
- Chấm dứt
Hình 01: Quá trình trùng hợp bổ sung để sản xuất polyetylen (X là gốc peroxit)
Ví dụ: chúng ta sẽ lấy tổng hợp polyetylen, là một loại polyme bổ sung hữu ích trong việc tạo ra các sản phẩm như túi đựng rác, màng bọc thực phẩm, bình, v.v. Đơn phân cho polyetylen là etilen (CH2=CH2). Đơn vị lặp của nó là –CH2-. Trong bước khởi đầu, một gốc peroxit tạo ra. Gốc này tấn công monomer để kích hoạt nó và tạo ra gốc monomer. Trong giai đoạn nhân giống, chuỗi phát triển. Monomer được kích hoạt tấn công một monomer có liên kết kép khác và gắn lại với nhau. Cuối cùng phản ứng dừng lại khi hai gốc liên kết với nhau và tạo thành một liên kết bền vững. Các nhà hóa học có thể kiểm soát độ dài của chuỗi polyme, thời gian phản ứng và các yếu tố khác để thu được polyme cần thiết.
Trùng hợp ngưng tụ là gì?
Bất kỳ quá trình ngưng tụ nào dẫn đến sự hình thành các polyme, đều là quá trình trùng hợp ngưng tụ. Một phân tử nhỏ như nước hoặc HCl giải phóng như một sản phẩm phụ trong quá trình trùng hợp ngưng tụ. Các monome nên có các nhóm chức ở tận cùng, chúng có thể phản ứng với nhau để tiếp tục phản ứng trùng hợp. Ví dụ, nếu đầu nối của hai phân tử có nhóm –OH và nhóm –COOH, phân tử nước sẽ giải phóng và hình thành liên kết este. Polyester là một ví dụ cho một loại polymer ngưng tụ. Trong quá trình tổng hợp polypeptit, axit nucleic hoặc polysaccharid, quá trình trùng hợp ngưng tụ diễn ra trong các hệ thống sinh học.
Sự khác biệt giữa trùng hợp cộng và trùng hợp ngưng tụ là gì?
Quá trình tổng hợp polyme cộng là quá trình trùng hợp cộng. Bất kỳ quá trình ngưng tụ nào, dẫn đến sự hình thành các polyme, đều là quá trình trùng hợp ngưng tụ. Do đó, phản ứng trùng hợp là phản ứng giữa các monome có nhiều liên kết, ở đó chúng liên kết với nhau để tạo thành các polyme no. Và trong phản ứng trùng ngưng, các nhóm chức của hai monome phản ứng với nhau giải phóng một phân tử nhỏ để tạo thành polyme.
Đơn phân phải là phân tử không bão hòa trong quá trình trùng hợp trong khi đơn phân là phân tử bão hòa trong phản ứng trùng hợp ngưng tụ. So sánh, trùng hợp bổ sung là một quá trình nhanh chóng trong khi trùng hợp ngưng tụ là một quá trình chậm. Là sản phẩm cuối cùng, quá trình trùng hợp bổ sung tạo ra các polyme có trọng lượng phân tử cao, và chúng không phân hủy sinh học và khó tái chế. Quá trình trùng hợp ngưng tụ tạo ra các polyme có trọng lượng phân tử thấp là sản phẩm cuối cùng của nó và chúng có thể phân hủy sinh học và dễ dàng tái chế so với các polyme bổ sung.
Tóm tắt - Trùng hợp bổ sung và trùng hợp ngưng tụ
Bổ sung và trùng hợp ngưng tụ là hai quá trình chính để sản xuất một hợp chất polyme. Có nhiều điểm khác biệt giữa hai quy trình. Sự khác biệt giữa trùng hợp cộng và trùng ngưng là đối với trùng hợp cộng, monome phải là phân tử không bão hòa trong khi đối với trùng hợp ngưng tụ, monome là phân tử bão hòa.
