logo

POLIMERLAR SINTEZI. POLIMERLARNI SINTEZ QILISHNING ASOSIY USULLARI. POLIMERLANISH REAKSIYALARI.

Загружено в:

08.08.2023

Скачано:

0

Размер:

40.6044921875 KB
POLIMERLAR SINTEZI.  POLIMERLARNI SINTEZ QILISHNING
ASOSIY USULLARI. POLIMERLANISH REAKSIYALARI.
Reja:
1. Polimer lar hosil qilishning umumiy qoidalari.
2. Polimerlanish jarayonlari.
3. Zanjirli va bosqichli polimerlanish. 
4. Radikal polimerlanish. Radikal polimerlanishni initsirlash. 
5. Fotokimyoviy polimerlanish. 
6. Initsiatorlar. 
7. Radiatsion  p olimerlanish. 
8. Termik polimerlanish. 
9. Rivojlanish, uzilish va zanjir uzatilish reaksiyalari. Yuqori molekulyar birikmalar hosil qilishning umumiy qoidalari.
Yuqori molekulyar birikmalarning olinish jarayonini chuqur o’rganish bilan
hosil   bo’layotgan   yuqori   molekulyar   birikmalarning   xossalarini   oldindan
aniqlash   mumkin.   Molekulyar   massani   ortib   borishi   bilan   makromolekulaning
asosiy   xossalarini   keskin   o’zgarishi   bu   jarayonni   nazorat   qilib   borish   imkonini
yaratadi. Shu sababli makromolekulaning tarkibi, polidispersligi, tuzilishi, uning
molekulyar   massasi   polimerning   asosiy   xususiyatlarini     belgilaydigan
o`lillaridir.   Shunigdek,   makromolekula   zanjirida   monomer   zvenosining   ketma-
ket   joylanishi   va   uning   fazoviy   tuzilishi,   zanjirida   bir   xil   kimyoviy   xossali
monomer   zvenosining   bo’lishligi   va   joylanish   tartibi   yuqorida   keltirilgan
xususiyatlarning   asosini   belgilaydi.   Binobarin,   hosil   bo’layotgan   yoki   sintez
qilinayotgan   yuqori   molekulyar   birikmalarning   o’lchami,   polimerning   qanday
uzunchoq   yoki   tarmoqlanganligi,   molekula   massasini   katta   yoki   bo’lishligi
polimerlanish jarayonini o’rganish asosida yotadi. Binobarin, yuqori molekulyar
birikmalar olishning asosiy usullari va jarayonlarini o’rganib turli tuzilishga ega
bo’lgan   hamma   sanoat   uchun   qimmatli   texnik   xossalar   namoyon   qiladigan
polimer materiallarini olish mumkin bo’ladi.
Yuqori   molekulyar   birikmalar   monomerlardan   asosan   polimerlanish   va
polikondesatlanish reaktsiyalari orqali olinadi.
Polimerlanish jarayonlari.
Molekulasida   bir   yoki   bir   necha   xil   aktiv   funktsional   gruppalari   bo’lgan   quyi
molekulyar   moddalar      monomer   molekulalarining   o’zaro   birikib,   yuqori
molekulyar birikma hosil qilish jarayoniga  polimerlanish  deyiladi.
Polimerlanish jarayonida qatnashayotgan quyi molekulyar moddalarning soniga
qarab      go`lopolimerlanish   (faqat   bitta   modda   qatnashsa)   va   sopolimerlanish
(ikki va undan ortiq modda qatnashsa) jarayoni sodir bo’ladi.
Polimerlanish   jarayonida   yuqori   molekulyar   birimalardan   boshqa   qo’shimcha
mahsulot   hosil   bo’lmaydi,   chunki   jarayon   nihoyasida   hosil   bo’lgan   polimer tarkibi   dastlabki   moddaning   tarkibiga   mos   kelishi   kerak.   Shu   sababli
polimerlanish jarayonini umumiy holda quyidagicha ifodalash mumkin:
polimerlanish
nM--------------------------→ (—M—)
n
Polimerlanish   jarayoniga   kirisha   oladigan   quyi   molekulyar   moddalar   ---
monomerlar bo’lib, ular o’zaro birikishidan polimerlar hosil bo’ladi.
Molekulasi tarkibida qo’shbog’, uchlamchi bog’ bilan bog’langan atomlarga ega
bo’lgan,   shuningdek   yopiq   halqali   quyi   molekulyar   moddalar   polimerlanish
jarayoniga kirisha oladi.
Polimerlanish   jarayoni   asosan   qo’shbog’   yoki   uchlamchi   bog’larning   uzilib
monomer   zvenolari   orasida   yangi   birlamchi   bog’lar   hosil   qilishi   orqali   amalga
oshishi mumkin.
Masalan:
CH
2  = CH + CH
2  = CH + CH
2  = CH + …→
|                     | |
                                        R                   R                  R
                   → — CH
2  —CH—CH
2 —CH—CH
2 —CH— …
                                           |            |                    |  
                                           R                R                  R
                    CH
2  — CH
2  + CH
2  — CH
2  + CH
2  — CH
2  + . . .  → 
                        \      /                  \      /               \      /     
                         NH                     NH                  NH
          → — CH
2  ― CH
2  ― NH ― CH
2  ― CH
2  NH ― CH
2  ― CH
2  ― NH ―
Shu   bilan   bir   qatorda   polimerlanish   jarayonlari   monomerlarning   tabiatiga,
aktivligiga   va   jarayon   sharoitiga   qarab   molekulalararo   ta‘sir   natijasida
geterologik   parchalanish,   ya‘ni   ionlarga   ajralish   yoki   go`lolitik   parchalanish,
ya‘ni   aktiv   erkin   radikallar   hosil   bo’lishi   natijasida   polimerlanish   jarayoni
amalga oshadi. Ba‘zi   hollarda   polimerlanish   jarayoni,   zaryad   uzatuvchi   ko`lplekslar   (ZUK)
ta‘sirida   sodir   bo’ladi.   Polimerlanish   natijasida   monomer   molekulasi
tuzilishidagi   to’yinmagan   bog’lar,   to’yingan   birlamchi   valent   bog’larga
aylanadi: dien uglevodorodlarda esa qo’shbog’lar kamayib boradi.
Masalan:
 
       n CH
2  = CH ― C = CH
2  → . . .  [ ― CH
2  ― C = CH ― CH
2  ]
n
                                 |                                              |
                      CH
3                                         CH
3
Yuqorida   qayd   etilgan   to’yinmagan   uglevodorodlar   va   ularning   bir   qator
hosilalaridan   polimerlanish   tufayli   sanoat   uchun   qimmatli   xo`lashyo
hisoblangan   karbozanjirli   yuqori   molekulyar   birikmalar   olinadi.   Bular   orasida
polietilen,   polipropilen   har   xil   fazoviy   tuzilishga   ega   bo’lgan   polibutilen,
polivinilxlorid,   poliviniledenxlorid,   polivinilftorid,   turli   xil   kauchuklar,   teflon,
yuqori   haroratga   chidamli   ftoroplastlar,   poliakrilatlar,   polivinilatsetatlar,
poliakrilonitril  va  ularning o’zaro polimerlanishidan  hosil  bo’lgan sopolimerlar
ko’plab   ishlab   chiqarilmoqda.   Sintetik   tola,   sun‘iy   charm   va   plastmassalarning
qator   turlarini   ishlab   chiqarishda,   asosan,   etilen   va   uning   hosilalari
polimerlanadi.
Tarkibida   ikki   qo’shbog’   bo’lgan   dien,   uchlamchi   bog’i   bo’lgan   atsetilen
uglevodorodlarning   polimerlari   asosida   kauchuklar,   yuqori   temperaturaga
chidamli materiallar olinadi.
Polimerlanish   jarayoniga   molekulasi   tarkibida   geteroatomi   bo’lgan   organik
moddalar ham kirisha oladi, natijada geterozanjirli yuqori molekulyar birikmalar
hosil   bo’ladi.   Masalan:   formaldegid,   formaldoksim   va   nitrillarning
polimerlanishi quyidagicha sodir bo’ladi:
   n CH
2  = O →  . . .  — CH
2  — O — CH
2  — O ― CH
2  ― O  . . .      n CH
2  = NOH →  . . .  CH
2  — N — CH
2  — N — CH
2  — N — . . . 
                                                       |                                           |
                                                      OH                OH                OH     
   n R — C ≡ N  →  . . .  — C = N — C = N — C = N — . . . 
                                              |               |               |
                                              R             R             R
Shuningdek, yopiq halqali tuzilishga ega bo’lgan geteroorganik birikmalarning 
polimerlanishi natijasida ham geterozanjirli chiziqli tuzilishga ega bo’lgan 
polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: etilenoksiddan polietilenoksid, 
kaprolaktamdan polikaprolaktam hosil bo’ladi:
  n CH
2  — CH
2  → . . .  — O — CH
2  — CH
2  — O — CH
2 — CH
2  — O — . . . 
           \     /
              O
                 n CH
2   — CH
2  — CH
2  — CH
2  — CH
2  — C = O →
                      |                                                               |
                      ——————  NH ———————— 
                                                                                             O
                                                                                              ‖
→ . . .   — NH — CH
2  — CH
2  — CH
2  — CH
2  — CH
2  — C — . . . 
Polimerlanish   jarayonida   yopiq   zanjirli   monomerlardan   chiziqli
polimerlarning   olinishi   o’ziga   xos   jarayon   bo’lib,   uni   keyinroq   mufassal   ko’rib
chiqish   maqsadga   muvofiqdir.   O’ttizinchi   yillarda   N.   N.   Semyonov   tomonidan
alohida   jarayonlar   (zanjir   reaktsiyalar)   nazariyasining   asoslari   yaratilgandan
keyin ko’pgina  kimyoviy  reaktsiyalar  aynan  zanjirli  mexanizm  asosida   kechishi
har tomonlama ilmiy asoslanib, amaliy tajribalar orqali tasdiqlandi. Polimerlanish   reaktsiyasi   tezligiga   qarab   zanjirli   va   bosqichli   bo’ladi.
Bosqichli polimerlanishda monomer molekulalarining birlashishi  kichik tezlikda
boradi.   Bunda   migratsion   polimerlanish   sodir   bo’ladi.   Bunda   reaktsiya   barqaror
oraliq   moddalar   hosil   bo’lishi   bilan   o’tadi.   Agar   oraliq   mahsulotlar   beqaror   va
umri   qisqa   bo’lsa,   zanjir   mexanizmga   ega   polimerlanish   sodir   bo’ladi.
Monomerlarning   bosqichli   polimerlanishida   hosil   bo’layotgan
makromolekulaning   molekulyar   massasi   kichik   bo’ladi.   Lekin   zanjirli
polimerlanishda   hosil   bo’lgan   polimerlarning   massasi   katta,   mingdan   tortib   bir
necha   o’n   millionlarni   tashkil   qiladi.   Bu   holda   chiziqli   makromolekulalar   hosil
bo’ladi.   Zanjirli   mexanizmda   monomerlarning   polimerlanish   darajasi   yoki
molekulyar   massasi   jarayonning   borish   tezligiga   qarab   birdaniga   eng   yuqori
qiymatiga   erishadi.   Bundan   yuqori   molekulyar   moddalar   o’rtacha   molekulyar
massasi     va   polidisperslik   darajasi,   hosil   bo’layotgan   mahsulotning   asosiy
xossalari   polimerlanish   jarayonining   xarakteriga   va   uning   kinetikasiga   bog’liq
bo’ladi.   Bosqichli   jarayonni   reaktsiyaning   istalgan   vaqtida   to’xtatish   va   hosil
bo’lgan   dimer,   trimer,   tetramer,   oligomer   va   shu   kabi   birikmalarni   sof   holda
ajratib   olish   mumkin.   Bunda   dastlabki   monomerning   o’zaro   birikish,   oraliq
mahsulotlarning   bir-biri   bilan   yoki   monomer   bilan   reaktsiyaga   kirishish
xususiyatlari deyarli bir xil bo’ladi, ikkita (yana yangi) monomer molekulasining
o’zaro birikish reaktsiyasi amalga oshishi uchun talaygina energiya talab qilinadi
(chunki monomerlar aktivlanganidagina reaktsiyaga kirisha oladi).
Polimerlanish   jarayoni   monomer   molekulalarining   o’zaro   va   oraliq
mahsulotlar   bilan   birikishi   uchun   reaktsiyaga   kirishayotgan   molekuladan   biror
atomning tezda boshqa molekulaga ko’chishi, ya‘ni “migratsiyasi” natijasida ham
sodir   bo’la   oladi.   Polimerlanishning   bu   turiga   bosqichli   yoki   migratsion
polimerlanish   deyilib,   jarayon   monomer   molekulasidagi   aktiv   atomning   (yoki
ionning) ko’chishi natijasida ro’y beradi.
Polimerlanishning   bu   turiga   izobutilenning   sulfat   kislota   ta‘sirida
polimerlanish misol bo’la oladi.   
        CH
3             CH
3                 CH
3    
        CH
3 Θ         | | |                |
CH
2  = C + CH
2  – C →  CH
3  – C – CH = C
            | | | |
          CH
3         CH
3                CH
3       CH
3
           H                                  dimer
      
      CH
3      CH
3           CH
3              CH
3       CH
3
            | | | | |
CH
3  – C – CH = C   + n CH
2  = C → H— CH
2  –C —CH   = C
            |                |                    |                        |  |
      
    CH
3    
          CH
3                      CH
                          CH
3       CH
3
        Polimer    n+1
Olifenlar va ularning hosilalari orasida izobutilenga o’xshash bunday talabga
javob   beradigan   monomerlar   deyarli   kam,   shuning   uchun   polimerlanishning   bu
turi   olifenlarda   kam   uchraydi.   Biroq   shunday   qator   monomerlar   mavjudki,   ular
ma‘lum   sharoitda,   migratsion   polimerlanadi,   lekin   dastlabki   monomer
zvenosining tarkibi oxirgi mahsulot tarkibi va tuzilishi bilan ham farqli ravishda
o’zgaradi.   Bunday   polimerlanish   jarayoni   polimer   makromolekulasining   ichki
qismida   yangi   bog’lanishlarning   hosil   bo’lishi   bilan   yoxud   bir   yoki   bir   necha
atomlar  guruhi  zanjir  bo’ylab ko’chishi  yoki  jarayon davo`lida quyi  molekulyar
moddalar   ajralib   chiqishi   bilan   boshqa   jarayonlardan   farq   qiladi.   Ba‘zi   hollarda
dien   uglevodorodlarning   polimerlanish   jarayonida,   aniqrog’i   zanjirning   o’sishi
paytida monomer halqasining ichki qismida yangi atomlararo bog’lanishlar hosil
bo’lishi natijasida zanjir uchida yopiq halqali monomer qismlari hosil bo’ladi.
Masalan:
—CH
2 —CH = CH—CH
2  +CH
2          CH
2
                                              ║       ║                                              CH  CH
|      |
                                              CH
2           CH
2
\ /
                                                       CH
2
    →—CH
2 —CH = CH—CH
2  —CH
2          CH
2
                                                |       ║
                                             CH  CH
|      |
                                              CH
2           CH
2
\ /
                                                       CH
2
  CH
2
                                                   /        \
     →—CH
2 —CH = CH—CH
2  —CH
2           CH
2
                                             |       |
                                              CH
2           CH
2
\ /
                                                       CH
2
Bunday jarayon paytida nafaqat 5 – 6 a‘zoli yopiq halqa hosil bo’lishi 
kuzatiladi. Ichki  va  maleulalararo  polimilanishda qo’shbog’lar hamda 
funktsional gruppalar orqali ajratilgan tuzilishdagi monomerlarning 
polimerlanishi tufayli yopiq geterohalqali yuqori molekulyar moddalar hosil 
b ў o’lishi kuzatiladi. Bunday monomerlar gruppasiga divinilatsetatlar, 
diallilefirlar, diallilammoniyli tuzlari va xokazolar kiradi:
CH              CH                   |                            CH |   ║               ║                                                 /       \
        nCH             CH ------→              —CH
2 —CH        CH
   |                 | | |
  O—CH
2 —O                        O           O
                                                                       \         /
                                                                          CH
2
| |
Ba‘zi yopiq zanjirli to’yinmagan monomerlarning polimerlanishi natijasida 
ham zanjirning ichki qismida qo’shimcha yangi bog’lar hosil qilgan yopiq 
zanjirli polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: 1,4 – dimetiltsiklogeksanning 
polimerlanishi natijasida poli 1,4 – dimetiltsiklogeksan, shuningdek, 1,5 – 
tsiklooktadien polimerlanganda poli 1,5 – tsiklooktadien hosil bo’ladi.
                            
             n CH
2   =             = CH
2  — →  [ —  CH
2  —    — CH
2  —   — ]
n   
                            
Zanjirning rivojlanish davrida bir yoki bir necha atomlar gruppasining 
ko’chishi (yoki siljishi ) bilan boradigan polimerlanish jarayonida ko’pincha 
vodorod atomining gidrid yoki proton holida ko’chishi kuzatiladi. Masalan: 
molekulasi tarmoqlangan tuzilishga ega bo’lgan  α  - olefinlar kationli 
polimerlanganda:   
               CH
3                            CH
3       CH
3
                  |                                |                    |
R +
 +CH
2  =C             R—CH
2 —C    +nCH
2  =C
                  | | |
              CH
3                             CH
3                CH
3
CH
3 CH
3                          CH
3
|                        |                         | R —CH
2 —C—C—CH
2 —C     +n CH
2  = C
                   | | |
                CH
3                           CH
3               CH
3
CH
3 CH
3                          CH
3
|                        |                         |
R —CH
2 —C—       CH
2 —C       —CH
2  —C
                   | | |
                CH
3                           CH
3               CH
3
Xuddi shuningdek, ba‘zi amidlarning polimerlanishi
R+ CH
2  = CH—C— NH
2   → R—CH
2 —CH—C—NH
2 →
║                                           ║
O                                          O
→R—CH
2  —CH
2 —C— N  + nCH
2  =CH—C—NH
2 →
    ║     |                           ║
    O     H                          O
→R——CH
2  —CH
2 —C— N  ——CH
2  —CH
2 —C—NH
        ║     |                              ║
        O    H                              O
yoki     propilenning   va   boshqa   monomerlarning   katalizatorlar   ishtirokida
polimerlanishida   ham   xuddi   shu   ahvol   kuzatiladi.   Bulardan   tashqari polimerlanish   jarayonida   N   atomidan   og’irroq   atomlar   yoki   atomlar
gruppasining migratsiyasi ham ba‘zi hollarda kuzatiladi. Masalan, xlor ioni yoki
metil   gruppasi   va   boshqa   atomlar   gruppasining   reaktsiya   natijasida   ko’chishi
kabi   hollar   haqida   keyinroq   izo`lerizatsion   polimerlanish   qismida   batafsil
to’xtalib o’tamiz.
Umumiy   holda   polimerlanish   jarayonini   zanjirning   o’sishiga   olib   keladigan
aktiv   markazning   tabiatiga   va   zanjirning   o’sish   qonuniyatiga   qarab   bir-biridan
quyidagicha ajratiladi.
1. R a d i k a l     p o l i m ye r l a n i sh   jarayonini boshlovchi  aktiv markazi
sifatida,   monomer   molekulasining   go`lolitik   parchalanishi   natijasida   hosil
bo’lgan erkin radikallar muhim rol o’ynaydi.
2. I o n l i   p o l i m ye r l a n i sh  jarayonini boshlovchi aktiv markaz sifatida
qo’shbog’ning  geterolitik  parchalanish  natijasida  hosil   bo’lgan  ionlar  yoki   ion-
radikallar asosiy o`lil hisoblanadi. Demak, polimerlanish jarayonida o’sayotgan
makromolekulalarni   m   a   k   r   o   r   a   d   i   k   a   l   l   a   r   (radikal   polimerlanishda)
makroionlar   (ionli   polimerlanishda)   hosil   qiladi.   Shunday   qilib,   polimerlanish
jarayoni   o’ziga   xos   murakkab   sistema   bo’lib,   boshqa   zanjirli   kimyoviy
jarayonlar   kabi   asosan   uchta   oddiy   reaktsiyalardan:   aktiv   markazning   paydo
bo’lishi,   zanjirlarning   o’sishi   va   zanjirlarning   uzilishi   kabi   bosqichlardan
iboratdir.
Aktiv   markazning   hosil   bo’lishi   uchun   katta   energiya   talab   qilinadi.   Shu
sababdan   bu   bosqich   kichik   tezlik   bilan   boradi.   Tashqaridan   berilgan   energiya
(issiqlik, yorug’lik, ultrabinafsha nur, radiatsion, rentgen va lazer nurlari hamda
kimyoviy   energiya)   yordamida   monomer   molekulasidagi   kimyoviy   bog’ning
uzilishi   natijasida   monomer   aktivlanadi,   ya‘ni   molekula   birikish   yoki   o’sish
xususiyatiga ega bo’ladigan aktiv markaz hosil qiladi:
1:ν
M
1 —→ M *
1
t Makromolekula zanjirning o’sishi  kam  miqdor  energiya talab qilsa, bu jarayon
juda katta tezlik bilan boradi.
                          M
1 * + M
2 → M
2  *
                          M
2 * + M
1  → M
3  *
                          
                          M*
n+1  + M
1  → M
n *
Bu yerda: M1 ( monomer molekulasi   
               M
2 *
         
              M
3 *                  o’sayotgan radikallar
                                
               M*
n+1  
Makro`lolekulyar   zanjirning   o’sish   jarayoni,   ya‘ni   polimer   zanjirning   quyi
qismidagi   monomer   bo’g’inning   aktivligi   yo’qolguncha   yoki   monomer
miqdorining  ҳ ammasi sarflanib tugaguncha davo`l etishi mumkin.
Zanjirning   uzilishi   ko’p   miqdordagi   energiyani   talab   qilmasa   polimerlanish
nisbatan yuqori tezlikda davo`l etadi:
                                   (M*)
n+1  ( (M*
n )n + M*)
Zanjirning   uzilish   jarayonida   makromolekula   zanjirining   o’sish   tezligi,   uning
uzilish   tezligidan   qancha   katta   bo’lsa,   hosil   bo’layotgan   polimer
makromolekulasining   uzunligi   shuncha   katta   bo’ladi.   Demak,
makromolekulaning katta yoki kichikligi o’lchami va undan zanjirning uzunligi
haqida   o’rtacha   molekulyar   massasi   aynan   shu   ikkala   jarayon   tezliklarining
nisbatiga   bog’liqdir.   Hozirgi   paytda   yuqori   molekulyar   moddalarning   keng
tarqalgan sintez qilish uslublaridan biri radikal polimerlanishdan iborat.
Radikal polimerlanish jarayonlari. Radikal   polimerlanish   jarayonlari   erkin   radikallarning   ta‘siri   natijasida   aktiv
markazlar hosil bo’lishi bilan boshlanadi. Erkin radikallarda kimyoviy aktivligi
yuqori   bo’lgan   juftlanmagan   elektronning   mavjudligi   ularning   turli   xil
tuzilishiga   ega   bo’lgan   monomerlar   bilan   reaktsiyaga   kirishishiga   moyillik
yaratadi. Natijada monomer molekulasida o’sish imkoniyatiga ega bo’lgan aktiv
markaz hosil bo’ladi. Bu jarayon umumiy holda to’yinmagan organik birikmalar
uchun quyidagicha ifodalanadi:
                    R + CH
2  = CH → R — CH
2  → CH
                              |                                | 
                              R                              R
 Bu yerda:
  Ro — juftlashmagan aktiv elektronga ega bo’lgan atom yoki atomlar gruppasi
(radikal).
O’tkazilgan amaliy tajribalar tahlili shuni ko’rsatadiki, erkin radikallar reaktsion
muhitda   polimerlanish   jarayonining   boshlanishidan   to   oxirigacha   mavjud
bo’ladi.   Demak,   polimerlanish   jarayonida   erkin   radikallarning   miqdori
makromolekula   hosil   bo’lishigacha   orta   boradi,   bunda   monomer   molekulasi
o’zining   keyingi   molekulasi   bilan   birikib,   yangi   erkin   radikallar   hosil   qiladi.
Zanjirning o’sish  jarayoni  monomer molekulasi  bilan erkin radikallar  orasidagi
juda   ko’p   elementar   (oddiy)       reaktsiyalardan   iborat   bo’lib,   polimerlanish
davrida   makromolekula   zanjirining   massasini   ortishiga   olib   keladi.   Natijada
o’sayotgan erkin radikalli zanjirning monomer molekulasi bilan to’qnashishi va
birikishi  natijasida makromolekulaning uzunligi tobora orta boradi. O’sayotgan
radikal   bilan   monomerlarning   o’zaro   ta‘sir   reaktsiyasi   natijasida   monomer
molekulasi   tarkibidagi   qo’shbog’ning   (   bog’i   uzilib,   birlamchi,   (   -   bog’ga
aylanib,   to’yinib   boradi.   Albatta   qo’shbog’ning   uzilishi   natijasida,   reaktsiya issiqlik  ajralib  chiqishi   bilan   boradi.  Ajralib  chiqqan  issiqlik   miqdori  (   -  va  (   -
bog’larning energiya farqiga tengdir.
Masalan:
     R — CH
2  — C H + CH
2  = CH— R — CH
2  — CH — CH
2  — CH + ≈
              |                 |                      |                 |                                          
   X X  X X
              
                        ≈ 94, 28 kj / mol
 yoki
R — CH
2  — C H — CH
2 —CH +CH
2  = CH→ R — CH
2  — CH — CH
2  — CH 
— 
           |                 |              |                         |                  |                        
            X                       X                    X                         X                        X
                 — CH
2 —CH+ ≈ 94, 28 kj / mol
|
                                       X
Zanjirning   uzilish   jarayoni   makroradikaldagi     mavjud   erkin   radikallarning
reaktsion   muhitdan   yo’qolishi   bilan   boradi.   Reaktsiyada   zanjirning   uzilishi
ikkita   o’sayotgan   makroradikallarining   o’zaro   birikishi   natijasida   vujudga
keladi.   Bu   esa   radikallarning   “   o’zaro   birikish   ”   (reko`lbinatsiya)   reaktsiyasi
deyiladi.   Reko`lbinatsiya   natijasida   reaktsion   muhitdagi   aktiv   zarrachalarning
soni kamayib, ular yo’q bo’lib ketadi: zanjir uziladi.
Masalan:
…—CH
2 —CH—CH
2 —CH + CH—CH
2 —CH—CH
2  …→…—
           | | | |
          R                  R         R               R   
—CH
2 CHCH
2 —CH—CHCH
2 CH—CH
2 —… | | |             |
       R            R          R             R
Vodorod atomining ajralishi yoki zanjir bo’ylab uzatilishi natijasida o’sayotgan
zanjir  oxirida  qo’shbog’  hosil  bo’ladi  va  natijada  zanjir   uziladi. Bu  reaktsiyani
disproportsiyalanish reaktsiyasi deb yuritiladi.
—CH
2 —CH—CH
2 —CH + CH—CH
2 —CH—CH
2 —…→
                 | | | |
                R                   R       R                 R 
→ —CH
2 —CH—CH = CH + CH
2 —CH
2 —CH—CH
2 —… 
| | | |
                  R                R        R                    R  
Polimerlanish   jarayonida   zanjirning   uzatilishi   muhim   reaktsiyalardan   biri
hisoblanadi. Bu  reaktsiyaning borishi, shart-sharoitlari  haqida  keyinroq batafsil
to’xtalib o’tamiz.
Shunday   qilib,   radikal   polimerlanish   zanjirli   ko’p   bosqichli   kimyoviy
reaktsiyalardan biri bo’lib, uning tezligiga reaktsiya olib boriladigan reaktorning
shakli,   muhiti,   dastlabki   moddalarning   tozaligi   ta‘sir   etadi.   Boshlang’ich
davrning   mavjudligi   va   reaktsiyaning   kinetik   egri   chizig’ini     (     s   –   ko’rinishli
ekanligi, bu jarayon radikal jarayon ekanligini ko’rsatadi.
Erkin   radikalli   polimerlanish   jarayoni   biror   ta‘sir   natijasida   radikallarga   tez
parchalanadigan   moddalar   yordamida   tezlashadi   va   bu   moddalarni     initsiatorlar
(     r   e   a   k   ts   i   ya   n   i       t   e   z   l   a   sh   t   i   r   u   v   ch   i       m   o   d   d   a   l   a   r       deyiladi.
Polimerlanish   jarayoni   paytida   radikallar   bilan   tez   birikib,   bu   jarayonni
sekinlashtiradigan va uni to’xtatadigan moddalarni i n g i b i t o r l a r   deyiladi.
Demak,   polimerlanish   jarayonida   bu   moddalardan   foydalangan   holda   reaktsion
muhitdagi   erkin   radikallar   miqdorini   oshirib   yoki   kamaytirib,   polimerlanish
jarayonini   boshqarish   mumkin.   Initsiator   ishtirokida   polimerlanishda   kam
energiya   sarflanadi   va   jarayon   oson   kechadi.   Turli   moddalarning   parchalanib,
erkin   radikallar   hosil   qilishi   doimo   modda   molekulasiga   ma‘lum   bir   energiya berilishi tufayli vujudga keladi. Demak, erkin radikallarning hosil bo’lish jarayoni
ham,   uslubiga   qarab,   termik,   fotokimyoviy,   rentgen,   lazer   va   radiatsion   nurlar
ta‘sirida amalga oshadi.

POLIMERLAR SINTEZI. POLIMERLARNI SINTEZ QILISHNING ASOSIY USULLARI. POLIMERLANISH REAKSIYALARI. Reja: 1. Polimer lar hosil qilishning umumiy qoidalari. 2. Polimerlanish jarayonlari. 3. Zanjirli va bosqichli polimerlanish. 4. Radikal polimerlanish. Radikal polimerlanishni initsirlash. 5. Fotokimyoviy polimerlanish. 6. Initsiatorlar. 7. Radiatsion p olimerlanish. 8. Termik polimerlanish. 9. Rivojlanish, uzilish va zanjir uzatilish reaksiyalari.

Yuqori molekulyar birikmalar hosil qilishning umumiy qoidalari. Yuqori molekulyar birikmalarning olinish jarayonini chuqur o’rganish bilan hosil bo’layotgan yuqori molekulyar birikmalarning xossalarini oldindan aniqlash mumkin. Molekulyar massani ortib borishi bilan makromolekulaning asosiy xossalarini keskin o’zgarishi bu jarayonni nazorat qilib borish imkonini yaratadi. Shu sababli makromolekulaning tarkibi, polidispersligi, tuzilishi, uning molekulyar massasi polimerning asosiy xususiyatlarini belgilaydigan o`lillaridir. Shunigdek, makromolekula zanjirida monomer zvenosining ketma- ket joylanishi va uning fazoviy tuzilishi, zanjirida bir xil kimyoviy xossali monomer zvenosining bo’lishligi va joylanish tartibi yuqorida keltirilgan xususiyatlarning asosini belgilaydi. Binobarin, hosil bo’layotgan yoki sintez qilinayotgan yuqori molekulyar birikmalarning o’lchami, polimerning qanday uzunchoq yoki tarmoqlanganligi, molekula massasini katta yoki bo’lishligi polimerlanish jarayonini o’rganish asosida yotadi. Binobarin, yuqori molekulyar birikmalar olishning asosiy usullari va jarayonlarini o’rganib turli tuzilishga ega bo’lgan hamma sanoat uchun qimmatli texnik xossalar namoyon qiladigan polimer materiallarini olish mumkin bo’ladi. Yuqori molekulyar birikmalar monomerlardan asosan polimerlanish va polikondesatlanish reaktsiyalari orqali olinadi. Polimerlanish jarayonlari. Molekulasida bir yoki bir necha xil aktiv funktsional gruppalari bo’lgan quyi molekulyar moddalar  monomer molekulalarining o’zaro birikib, yuqori molekulyar birikma hosil qilish jarayoniga polimerlanish deyiladi. Polimerlanish jarayonida qatnashayotgan quyi molekulyar moddalarning soniga qarab  go`lopolimerlanish (faqat bitta modda qatnashsa) va sopolimerlanish (ikki va undan ortiq modda qatnashsa) jarayoni sodir bo’ladi. Polimerlanish jarayonida yuqori molekulyar birimalardan boshqa qo’shimcha mahsulot hosil bo’lmaydi, chunki jarayon nihoyasida hosil bo’lgan polimer

tarkibi dastlabki moddaning tarkibiga mos kelishi kerak. Shu sababli polimerlanish jarayonini umumiy holda quyidagicha ifodalash mumkin: polimerlanish nM--------------------------→ (—M—) n Polimerlanish jarayoniga kirisha oladigan quyi molekulyar moddalar --- monomerlar bo’lib, ular o’zaro birikishidan polimerlar hosil bo’ladi. Molekulasi tarkibida qo’shbog’, uchlamchi bog’ bilan bog’langan atomlarga ega bo’lgan, shuningdek yopiq halqali quyi molekulyar moddalar polimerlanish jarayoniga kirisha oladi. Polimerlanish jarayoni asosan qo’shbog’ yoki uchlamchi bog’larning uzilib monomer zvenolari orasida yangi birlamchi bog’lar hosil qilishi orqali amalga oshishi mumkin. Masalan: CH 2 = CH + CH 2 = CH + CH 2 = CH + …→ | | | R R R → — CH 2 —CH—CH 2 —CH—CH 2 —CH— … | | | R R R CH 2 — CH 2 + CH 2 — CH 2 + CH 2 — CH 2 + . . . → \ / \ / \ / NH NH NH → — CH 2 ― CH 2 ― NH ― CH 2 ― CH 2 NH ― CH 2 ― CH 2 ― NH ― Shu bilan bir qatorda polimerlanish jarayonlari monomerlarning tabiatiga, aktivligiga va jarayon sharoitiga qarab molekulalararo ta‘sir natijasida geterologik parchalanish, ya‘ni ionlarga ajralish yoki go`lolitik parchalanish, ya‘ni aktiv erkin radikallar hosil bo’lishi natijasida polimerlanish jarayoni amalga oshadi.

Ba‘zi hollarda polimerlanish jarayoni, zaryad uzatuvchi ko`lplekslar (ZUK) ta‘sirida sodir bo’ladi. Polimerlanish natijasida monomer molekulasi tuzilishidagi to’yinmagan bog’lar, to’yingan birlamchi valent bog’larga aylanadi: dien uglevodorodlarda esa qo’shbog’lar kamayib boradi. Masalan: n CH 2 = CH ― C = CH 2 → . . . [ ― CH 2 ― C = CH ― CH 2 ] n | | CH 3 CH 3 Yuqorida qayd etilgan to’yinmagan uglevodorodlar va ularning bir qator hosilalaridan polimerlanish tufayli sanoat uchun qimmatli xo`lashyo hisoblangan karbozanjirli yuqori molekulyar birikmalar olinadi. Bular orasida polietilen, polipropilen har xil fazoviy tuzilishga ega bo’lgan polibutilen, polivinilxlorid, poliviniledenxlorid, polivinilftorid, turli xil kauchuklar, teflon, yuqori haroratga chidamli ftoroplastlar, poliakrilatlar, polivinilatsetatlar, poliakrilonitril va ularning o’zaro polimerlanishidan hosil bo’lgan sopolimerlar ko’plab ishlab chiqarilmoqda. Sintetik tola, sun‘iy charm va plastmassalarning qator turlarini ishlab chiqarishda, asosan, etilen va uning hosilalari polimerlanadi. Tarkibida ikki qo’shbog’ bo’lgan dien, uchlamchi bog’i bo’lgan atsetilen uglevodorodlarning polimerlari asosida kauchuklar, yuqori temperaturaga chidamli materiallar olinadi. Polimerlanish jarayoniga molekulasi tarkibida geteroatomi bo’lgan organik moddalar ham kirisha oladi, natijada geterozanjirli yuqori molekulyar birikmalar hosil bo’ladi. Masalan: formaldegid, formaldoksim va nitrillarning polimerlanishi quyidagicha sodir bo’ladi: n CH 2 = O → . . . — CH 2 — O — CH 2 — O ― CH 2 ― O . . .

n CH 2 = NOH → . . . CH 2 — N — CH 2 — N — CH 2 — N — . . . | | OH OH OH n R — C ≡ N → . . . — C = N — C = N — C = N — . . . | | | R R R Shuningdek, yopiq halqali tuzilishga ega bo’lgan geteroorganik birikmalarning polimerlanishi natijasida ham geterozanjirli chiziqli tuzilishga ega bo’lgan polimerlar hosil bo’ladi. Masalan: etilenoksiddan polietilenoksid, kaprolaktamdan polikaprolaktam hosil bo’ladi: n CH 2 — CH 2 → . . . — O — CH 2 — CH 2 — O — CH 2 — CH 2 — O — . . . \ / O n CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — C = O → | | —————— NH ———————— O ‖ → . . . — NH — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — CH 2 — C — . . . Polimerlanish jarayonida yopiq zanjirli monomerlardan chiziqli polimerlarning olinishi o’ziga xos jarayon bo’lib, uni keyinroq mufassal ko’rib chiqish maqsadga muvofiqdir. O’ttizinchi yillarda N. N. Semyonov tomonidan alohida jarayonlar (zanjir reaktsiyalar) nazariyasining asoslari yaratilgandan keyin ko’pgina kimyoviy reaktsiyalar aynan zanjirli mexanizm asosida kechishi har tomonlama ilmiy asoslanib, amaliy tajribalar orqali tasdiqlandi.