Iniciace (chemie)

Iniciace je chemická reakce, která vyvolává jednu nebo více druhotných reakcí tím, že vytvoří na molekule reaktivní centrum, které poté vede k řetězové reakci.[1] Reaktivní centrum vytvořené iniciací je obvykle radikálové povahy, ale může jít i o anion nebo kation.[2]

Po iniciaci reakce následuje propagace, v níž reaktivní centra reagují se stabilními molekulami, čímž vytváří další stabilní i reaktivní částice. Takto mohou vznikat dlouhé řetězce (polymery).[3] Následně spojením dvou reaktivních částic dochází k terminaci.

Iniciační reakce se dělí do několika druhů, dvěma hlavními jsou tepelná a světelná iniciace (fotoiniciace).[4][5]

Tepelné iniciace

Tepelné iniciace jsou vyvolávány teplem, často za vysokých teplot. Zahřívání může vést k tvorbě radikálů.[6] Zahřívané monomery se často samoiniciují a reagují s dalšími monomery v samovolné polymerizace; teploty potřebné k takovým reakcím bývají až 200 °C;[4] k iniciaci a polymerizaci dvou stejných polymerů (homopolymerizaci) se obvykle používají teploty okolo 180 °C.[4] Kopolymerizace, využívající různé druhy monomerů, mohou probíhat i za nižších teplot.[4] Samoiniciace mezi dvojicí stejných monomerů jsou vzácné.[4] Místo monomerů se někdy iniciují a polymerizují přítomné nečistoty.[4]

Tepelná iniciace dimethylperoxidu

Fotoiniciace

Fotoiniciace se provádějí průchodem světla reakční nádobou, přičemž se tvoří radikály a/nebo ionty, které se poté mohou polymerizovat.[5] Fotoiniciace lze rozdělit do dvou skupin, na fotoredoxní a vnitromolekulární.[7] Tento druh iniciace je možné uskutečnit za mnohem nižších teplot než tepelné iniciace, často za pokojové teploty;[5] fotoiniciace se tak využívají častěji. Při fotoiniciacích se také objevuje méně vedlejších reakcí.[5]

Fotoiniciace dichloru na dva chlorové radikály

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Initiation (chemistry) na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Mechanism and Kinetics of Addition Polymerizations. [s.l.]: Elsevier, 1992. Dostupné online. Kapitola Chapter 3 Initiation, s. 75–162. 
  2. ↑ Chain reaction chemistry [online]. Dostupné online. 
  3. ↑ Polymer Description, Examples, Types, Material, Uses, & Facts [online]. [www.britannica.com Dostupné online]. 
  4. ↑ a b c d e f Graeme Moad; Ezio Rizzardo; David H. Solomon. Comprehensive Polymer Science and Supplements. [s.l.]: Elsevier, 1989. Dostupné online. Kapitola Other Initiating Systems, s. 141–146. 
  5. ↑ a b c d Yusuf Yagci; Steffen Jockusch; Nicholas J. Turro. Comprehensive Polymer Science and Supplements. Macromolecules. 2010-06-16, s. 6245–6260. Dostupné online. ISSN 0024-9297. DOI 10.1021/ma1007545. 
  6. ↑ Pieter Gijsman; Guido Hensen; Manon Mak. Thermal initiation of the oxidation of thermoplastic polymers (Polyamides, Polyesters and UHMwPE). Polymer Degradation and Stability. 2021, s. 109452. Dostupné online. ISSN 0141-3910. DOI 10.1016/j.polymdegradstab.2020.109452. 
  7. ↑ Mao Chen; Mingjiang Zhong; Jeremiah A. Johnson. Light-Controlled Radical Polymerization: Mechanisms, Methods, and Applications. Chemical Reviews. 2010-09-14, s. 10167–10211. Dostupné online. ISSN 0009-2665. DOI 10.1021/acs.chemrev.5b00671. 

Literatura

  1. R. G., Compton.1992. Mechanism and Kinetics of Addition Polymerizations, 30, 75-162'
  2. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "chain reaction". Encyclopedia Britannica, 2 May. 2017, [1]
  3. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "polymer". Encyclopedia Britannica, 2 Jan. 2023, [2]
  4. Graeme, Moad and David H., Solomon. 1989. Comprehensive Polymer Science and Supplements. 141-146
  5. Yagçi, Y., Jockusch, S., Turro, N.J. Photoinitiated Polymerization: Advances, Challenges, and Opportunities. Macromolecules 2010, 43, 6245–6260
  6. Gijsman, P., Hensen, G., Manon, M. Thermal initiation of the oxidation of thermoplastic polymers (Polyamides, Polyesters and UHMwPE). Polymer Degradation and Stability 2021, 183
  7. Chen, M., Zhong, M., Johnson, J. A. Light-Controlled Radical Polymerization: Mechanisms, Methods, and Applications. Chemical Reviews, 2016,116(17), 10167–11021
  8. Khojczyk (2011-20-09), English: Hofmann-Löffler-Freytag reaction mechanism, v: KHOJCZYK. English: Hofmann-Löffler-Freytag reaction mechanism. [s.l.]: [s.n.], 2011-10-09. Dostupné online. 

Související články