Πέμπτη, 2 Ιουνίου 2016

Ο πολυμερισμός του 2-βουτενίου ... και άλλες ιστορίες για αγρίους ( ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ )

Στις πανελλήνιες εξετάσεις της Χημείας 2016 για τους μαθητές που εξετάζονταν με το παλαιό σύστημα  ζητήθηκε ο πολυμερισμός του 2-βουτενίου. 

Προφανώς οι θεματοδότες υπερ-απλοποιόντας το φαινόμενο του πολυμερισμού θεώρησαν ότι κάθε αλκένιο μπορεί να πολυμεριστεί με τον μηχανισμό του βυνιλικού πολυμερισμού όπως αυτός περιγράφεται στο σχολικό βιβλίο. 

Δυστυχώς όμως ( ειδικότερα για τους μαθητές που αναγκάστηκαν να απορρίψουν την λύση του 2-βουτενίου στο δεντράκι του θέματος Γ2 ) τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά.

Το σχολικό βιβλίο περιορίζεται στην περιγραφή του βινυλικού πολυμερισμού ( ενώσεις τις μορφής CH2=CH-X ) επειδή συνθετότερες μορφές αλκενίων πολυμερίζονται δυσκολότερα ή καλύτερα διαφορετικότερα λόγω της πολύ σημαντικής στερεοχημικής παρεμπόδισης που δημιουργεί ο επιπρόσθετος υποκαταστάτης στο 2ο άτομο άνθρακα του αλκενίου. 

Ενδεχομένως οι θεματοδότες να πίστεψαν ότι ένα απλό μεθύλιο ( -CH3 ) δεν θα κάνει τρομερή διαφορά αλλά η πραγματικότητα είναι ( τραγικά ) διαφορετική.   

Το 2-βουτένιο πολυμερίζεται μέσω ισομερίωσης πρός 1-βουτένιο , δηλαδή παρόλο που το μονομερές είναι το 2-βουτένιο στο πολυμερές η επαναλαμβανόμενη μορφή είναι αυτή που αντιστοιχεί στο 1-βουτένιο ( που ακολουθεί τον μηχανισμό του βινυλικού πολυμερισμού )

"...Polymerization of butene-2 did not occur due to the steric effect of the substituents. In the presence of TiCl3–Al(C2H5)3 catalyst, however, both butene-2 monomers were found to polymerize at a slower rate than butene-1 and to give polymers consisting of the repeating unit of butene-1. "

Μάλιστα φαίνεται ότι τα χρωματογραφικά δεδομένα έδειξαν την ύπαρξη ενός πολυμερού ς που είναι μια μείξη των  butene-1, cis-butene-2, και  trans-butene-2. 

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ".... butene-2 isomerizes first to butene-1 which has less steric hindrance and then polymerizes as butene-1, through ordinary vinyl polymerization by a coordinated anionic mechanism. ..."

Οι αναφορές στο φαινόμενο είναι αρκετές :

Ανάλογες αναφορές υπάρχουν στην εργασία των Kiyoshi ENDOy and Yoshiyuki KONDO και των H. R. ALL COCK^ AND A. M. EASTHAM

ΥΓ #1 ...Λυπάμαι μόνο για τους μαθητές που απέρριψαν την λύση του 2-βουτενίου θεωρώντας ( ορθά ) ότι δεν πολυμερίζεται ( τουλάχιστον όπως περιγράφει το σχολικό βιβλίο )

ΥΓ #2 ... εμ γι'αυτό μας έβγαινε η πίστη να περάσουμε την Οργανική ΙΙ στο πανεπιστήμιο . Δεν είναι όλα απλά ή προφανή ή "ομοίως".

ΥΓ #3 ... το θέμα έχει "ξαναπέσει" ( όπως λέμε ) "ξωφαλτσα" στις επαναληπτικές του 2012 . Ερώτημα Β2.δ.

2 σχόλια:

  1. Αντώνη, το θέμα β2δ των επαναληπτικών του 2012 δεν νομίζω να ήθελε σε καμία περίπτωση αυτόν τον πολυμερισμό. Τότε, ήθελαν οι μαθητές να σκεφτούν με βάση το πολυμερές ποιο είναι το μονομερές. Δηλαδή, να αναφέρουν ότι για να προκύψει το συγκεκριμένο πολυμερές πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ως μονομερές την ένωση 2μέθυλο 1,3 βουταδιένιο, δηλαδή το ισοπρένιο. Σε καμία περίπτωση δεν ήθελαν να βρουν οι μαθητές ποιο είναι το πολυμερές της ένωσης 2 μέθυλο 2βουτένιο. Πιστεύω ότι η μεγάλη πλειοψηφία των χημικών (καθηγητών και μη) δεν γνωρίζει ποιο είναι το προϊόν πολυμερισμού αυτής της ένωσης. Εγώ προσωπικά δεν ξέρω αν πολυμερίζεται καν.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Δεν μπορώ να διαφωνήσω με την θέση σου .
      ‘Εκανα αναφορά στο Β2.δ των επαναληπτικών εξετάσεων του 2012 γιατί θα μπορούσε κάποιος μαθητής να γράψει ότι η πρόταση είναι λανθασμένη γιατί το μέθυλ-2-βουτένιο δίνει άλλο προϊόν πολυμερισμού και όχι να πεί ότι η αναγραφόμενη μορφή του πολυμερούς αντιστοιχεί στο ισοπρένιο (2μέθυλο 1,3 βουταδιένιο ).
      Εάν το έκανε αυτό ( να πει ότι το μέθυλ-2-βουτένιο δίνει άλλο πολυμερές ή να γράψει την μορφή του πολυμερούς θεωρώντας ότι πολυμερίζεται με μηχανισμό ανάλογο του βινυλικού πολυμερισμού ) θα το δεχόμασταν ως σωστό ?
      Να σου πω την αλήθεια ? Το 2012 είμασταν πολύ μακριά από τέτοιου είδους αναλύσεις .
      Btw το μέθυλ-2-βουτένιο πολυμεριζεται ( και αυτό ) μέσω ισομερίωσης .
      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0032386196002005
      Εντυπωσιακός είναι και ο όρος «ολιγομερές» που νομίζω δεν είχα ξανασυναντήσει.
      https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9F%CE%BB%CE%B9%CE%B3%CE%BF%CE%BC%CE%B5%CF%81%CE%AD%CF%82

      Διαγραφή

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...