Anionische Polymerisation
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Die Anionische Polymerisation ist ein Verfahren zur Herstellung von Polymeren (Kunststoffen). Dieses läuft in der Regel schneller ab als die Polykondensation.
Erzeugung
Bei der anionischen Polymerisation wird zunächst ein negativ geladenes Ion erzeugt. In vielen Fällen handelt es sich dabei um ein Carbanion, also dreibindigen Kohlenstoff mit einfach-negatver Ladung.
Um dieses zu erhalten, muss zunächst ein elektropositiveres Atom als Abgangsgruppe fungieren, also eines mit einer geringeren Elektronegativität als Kohlenstoff (<2,5). Bei der Organometallverbindung Butyllithium erhält man nach Abspaltung des Lithiums das positive Carbanion.
Reaktionsmechanismus
Das entstandene Carbanion ist sehr reaktionsfreudig. Um ein Polymer zu erhalten, lässt man nun das Carbanion mit einem Molekül reagieren, welches eine Doppelbindung besitzt, wie zum Beispiel Ethen.
Die Doppelbindung im Ethen-Molekül wird aufgelöst und das freie Elektronenpaar wandert um ein Kohlenstoffatom weiter nach rechts. Nun greift die negative Ladung das nächste Ethen-Molekül an. Die Polymerisation beginnt.
Anschließend folgt das Kettenwachstum. Immer mehr Ethen-Moleküle lagern sich an das jeweilige Carbanion an. Aus dem Dimer entsteht ein Trimer, Tetramer, etc. Ab 30 Ketteneinheiten spricht man auch von einem Oligomer, ab ca. 100 von einem Polymer. In diesem Beispiel ist Polyethylen (PP) entstanden.
Kettenabbruch
Von einer Kettenabbruchsreaktion spricht man, wenn der Vorgang der Polymerisation gestoppt wird. Bei der anionischen Polymerisation erfolgt dies durch die Anheftung eines positiv geladenen Ions an das negativ geladene Kohlenstoffatom. Bei folgendem Beispiel wird das Polymerisat durch ein Proton, welches sich das freie Elektronenpaar am C-Atom greift, "fertiggestellt".
