Poliacetylen

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Poliacetylen
trans- i cis-poliacetylenu
Ogólne informacje
Monomery CHCH (acetylen)
Struktura meru [CH=CH]
Identyfikacja
Numer CAS 25067-58-7

Poliacetylen, polietyn, PA, PAC – polimer przewodzący prąd elektryczny.

Poliacetylen powstaje podczas polimeryzacji acetylenu (CHCH), podczas której wiązania potrójne przekształcają się w wiązania podwójne wytwarzając jednocześnie wiązania pomiędzy kolejnymi cząsteczkami:

n CHCH → [CH=CH]
n

W praktyce proces ten jest trudno kontrolować i poliacetylen otrzymuje się raczej w procesie polimeryzacji z metatetycznym otwarciem pierścienia, np. cyklooktatetraenu lub jego podstawionych pochodnych[1].

Poliacetylen zbudowany jest z długich łańcuchów, w których wiązania pomiędzy atomami węgla są formalnie na przemian podwójne i pojedyncze (tzw. wiązania sprzężone). W rzeczywistości wiązania sprzężone są uśrednione, a elektrony tworzące wiązania π ulegają delokalizacji[2] wzdłuż całej cząsteczki polimeru, co umożliwia im łatwe przemieszczanie się i przewodzenie prądu elektrycznego.

Błony poliacetylenu o grubości od 1 μ do 5 mm można otrzymać zwilżając ściany naczynia roztworem katalizatora Zieglera-Natty (trietyloglinem lub tetrabutylotytanem) i wprowadzając do niego acetylen. Otrzymany produkt po wypolerowaniu ma barwę srebrzystą. Każda para merów w poliacetylenie może mieć konfigurację cis lub trans. W temperaturze −78 °C powstaje wyłącznie produkt cis, w ok. 150 °C wyłącznie trans, a w temperaturach pośrednich ich mieszanina, przy czym izomer trans jest produktem stabilnym termodynamicznie. Ogrzewając w temperaturze 200 °C formę cis lub mieszaninę izomerów, ulega ona przemianie do formy trans[3].

Przewodnictwo elektryczne właściwe polimeru cis wynosi 10−9 S/cm, a dla izomeru trans 10−5 S/m. Wzrasta ono silnie w obecności zanieczyszczeń i ocenia się, że przewodnictwo czystego polimeru jest mniejsze o 4 rzędy wielkości. Kopolimery poliacetylenu zawierające niewielkie ilości domieszek typu donorów lub akceptorów elektronów wykazują znacznie wyższe przewodnictwo, do 103 S/m[3].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. T.H. Jozefiak i inni, Voltammetric Characterization of Soluble Polyacetylene Derivatives Obtained from the Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of Substituted Cyclooctatetraenes, „Journal of the American Chemical Society”, 115, 1993, s. 4705–4713, DOI10.1021/ja00064a035 (ang.).c?
  2. John McMurry, Chemia organiczna, t. 3, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 467–469, ISBN 83-01-14403-3.
  3. a b Alan G. MacDiarmid, Alan J. Heeger, Organic metals and semiconductors: The chemistry of polyacetylene (CH)x, and its derivatives, „Synthetic Metals”, 1 (2), 1988, s. 101–118, DOI10.1016/0379-6779(80)90002-8 (ang.).