کوپلیمرشدن کوئوردیناسیونی مونومرهای قطبی با اولفین‌ها: بررسی مشکلات و راه حل‌ها

کوپلیمرشدن کنترل شده مونومرهای قطبی با کاتالیزگرهای کوئوردیناسیونی از مهم ترین چالش های دانشگاه و صنعت است. مونومرهای قطبی دارای دو حالت‌ کوئوردیناسیونی مختلف σ و π هستند. در صورتی که کمپلکس کوئوردیناسیونی σ تشکیل شود، مرکز فعال بسته (یا مسموم) می شود. برای جای گذاری صحیح، ابتدا باید مونومر در حالت π به مرکز فلزی متصل شود. نحوه ورود کومونومر قطبی به زنجیر پلیمر در حال رشد از مهم ترین عوامل اثرگذار بر رفتار کاتالیزگر است. در مواردی برهم کنش گروه قطبی و مرکز فلزی به مسمومیت برگشت ناپذیر کاتالیزگر منجر می شود. در سایر موارد اگرچه وجود کومونومر قطبی سبب کاهش فعالیت کاتالیزگر می شود، اما موجب توقف پلیمرشدن نمی شود و فرایند با سرعت کم ادامه می یابد. یکی دیگر از مسائل مهم در کوپلیمرشدن کوئوردیناسیونی، درصد کم ورود کومونومر به زنجیر است. درواقع ممکن است مونومرهای قطبی نسبت به غیرقطبی تمایل کمتری برای شرکت در واکنش داشته باشند و بیشتر هوموپلیمر تشکیل شود. طی فرایند پلیمرشدن ممکن است مجموعه ای از واکنش های جانبی رخ دهد که به تولید محصولات خنثی از نظر کاتالیزی و کاهش فعالیت کاتالیزگر استفاده شده منجر شود. در این میان کومونومرهای قطبی می توانند با انجام واکنش های جانبی موجب غیرفعال شدن برگشت ناپذیر کاتالیزگر شوند. یکی دیگر از مشکلاتی که هنگام کوپلیمرشدن اولفین های غیرقطبی با مونومر قطبی باید مراقب آن بود، انجام پلیمرشدن به روشی غیر از روش کوئوردیناسیونی است که سبب تولید محصولات کاملا متفاوتی می شود. در این مقاله، چند راهبرد مهم به منظور غلبه بر مشکلات موجود در کوپلیمرشدن کوئوردیناسیونی بررسی شده است.

coordination copolymerization of polar monomers with olefins: investigation of problems and solutions

c ontrolled copolymerization of polar monomers with coordination catalysts is one ofthe most important challenges of academia and industry. polar monomers have twodifferent coordination states σ and π. if the σ coordination complex is formed, the activecenter is closed (or poisoned). for correct insertion, first the monomer must be attached to themetal center in the π state. how the polar comonomer inserts to the growing polymer chainis one of the most important factors affecting the behavior of the catalyst. in some cases, theinteraction between the polar group and the metal center leads to irreversible poisoning ofthe catalyst. in other cases, although the presence of polar comonomer reduces the activityof the catalyst, it does not stop the polymerization and the process continues at a low speed.one of the most important issues in coordination copolymerization is the low percentageof comonomer insertion to the chain. in fact, polar monomers may be less inclined toparticipate in the reaction than non-polar ones, and more homopolymer is formed. duringthe polymerization process, a series of side reactions may occur that lead to the productionof catalytically neutral products and reduce the activity of the catalyst. meanwhile,polar comonomers can cause irreversible deactivation of the catalyst by performing sidereactions. another problem that must be taken care of during the copolymerization of nonpolarolefins with polar monomers is to perform polymerization in a way other than thecoordination method, which will lead to the production of completely different products. inthis article, some important strategies have been reviewed in order to overcome the existingproblems in coordination copolymers.