21.18 : بلمرة استبدال الأوليفين: نظرة عامة

في الآونة الأخيرة، أدى تطوير بلمرة استبدال الأوليفين إلى تطوير مجال تخليق البوليمر. ببساطة، تُعرف إعادة تنظيم البدائل على روابطها المزدوجة بين اثنين من الأوليفينات في وجود محفز باسم تفاعل استبدال الأوليفين. يُطلق على استخدام تفاعل التحويل لتخليق البوليمر اسم بلمرة استبدال الأوليفين.

يعد محفز جرِوبس المعتمد على الروثينيوم هو المحفز الأكثر استخدامًا في بلمرة استبدال الأوليفين. يتكون محفز جروبس من رابطة مزدوجة بين الكربون والمعدن، تُعرف أيضًا باسم كاربين.

يتبع تفاعل استبدال الأوليفين الآلية العكسية كما هو موضح في الشكل أدناه:

تتضمن الآلية العامة تفاعل محفز جروبس مع ألكين في إضافة حلقية [2+2] مما يعطي مركب حلقي بيوتان معدني رباعي الأعضاء والذي يخضع على الفور لتفاعل فتح الحلقة بطريقة عكسية لإعادة مادة البداية أو عن طريق كسر روابط مختلفة لتكوين كاربين أو محفز مختلف ومنتج ألكين مختلف.

يخضع المحفز الجديد للتحميل الحلقي [2+2] مع ألكين ثانٍ لتكوين بيوتان حلقي معدني جديد، مما يعطي منتج الاستبدال ومركب كاربين جديد. يصبح مركب الكربين الجديد جاهزًا بعد ذلك لمهاجمة جزيء آخر من المادة الأولية، وتتكرر الدورة.

هناك عدة طرق تم بها تنفيذ عملية استبدال الأوليفين لتخليق البوليمر. ومع ذلك، فإن بلمرة تبديل فتح الحلقة (ROMP) واستبدال ديين الحلقي (ADMET) هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في البلمرة. يُعد تفاعل ROMP تفاعلَ إضافةَ نمو سلسلة، في حين أن ADMET عبارة عن تفاعل بلمرة تكثيف تدريجي النمو.