La polimerización de coordinación es una forma de polimerización catalizada por sales y complejos de metales de transición. [1] [2]
Tipos de polimerización de coordinación de alquenos
Polimerización heterogénea Ziegler-Natta
La polimerización por coordinación comenzó en la década de 1950 con catalizadores heterogéneos Ziegler-Natta basados en tetracloruro de titanio y cocatalizadores de organoaluminio . La mezcla de TiCl4 con complejos de trialquilaluminio produce sólidos que contienen Ti(III) que catalizan la polimerización de eteno y propeno . La naturaleza del centro catalítico ha sido de gran interés, pero sigue siendo incierta. Se han informado muchos aditivos y variaciones para las recetas originales. [3]
Polimerización homogénea Ziegler-Natta
En algunas aplicaciones, la polimerización heterogénea Ziegler-Natta ha sido reemplazada por catalizadores homogéneos como el catalizador Kaminsky descubierto en la década de 1970. La década de 1990 trajo consigo una nueva gama de catalizadores post-metaloceno . Los monómeros típicos son el eteno y el propeno no polares. El desarrollo de la polimerización por coordinación que permite la copolimerización con monómeros polares es más reciente. [4] Ejemplos de monómeros que se pueden incorporar son las metil vinil cetonas , [5] el acrilato de metilo , [6] y el acrilonitrilo . [7]
Catalizadores de coordinación ilustrativos basados en metaloceno
Los catalizadores de Kaminsky se basan en metalocenos del grupo 4 (Ti, Zr, Hf) activados con metilaluminoxano (MAO). [8] [9]
Las polimerizaciones catalizadas por metalocenos ocurren a través del mecanismo de Cossee-Arlman . El sitio activo suele ser aniónico pero también existe polimerización de coordinación catiónica.
Mecanismo simplificado para la polimerización de eteno catalizada por Zr
Monómeros especiales
Muchos alquenos no polimerizan en presencia de catalizadores Ziegler-Natta o Kaminsky. Este problema se aplica a olefinas polares como el cloruro de vinilo, los éteres vinílicos y los ésteres de acrilato. [10]
Polimerización de butadieno
La producción anual de polibutadieno es de 2,1 millones de toneladas (2000). El proceso emplea un catalizador homogéneo a base de neodimio. [11]
La polimerización por coordinación también se puede aplicar a sustratos no alquenos. Se ha investigado el acoplamiento deshidrogenativo de silanos , dihidro- y trihidrosilanos, a polisilanos , aunque la tecnología no se ha comercializado. El proceso implica la coordinación y, a menudo, la adición oxidativa de centros Si-H a complejos metálicos. [12] [13]
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