Mecanismo de polimeración del polipropileno.

A pesar de que aún existen discrepancias acerca de la naturaleza exacta del mecanismo de polimerización del propileno existe acuerdo acerca de polimerización del propileno existe acuerdo acerca de…

  1. La velocidad local de polimerización viene dada por la ecuación:

    en la cual, además de la constante de propagación Kp, C es la concentración de sitios activos, y M es la concentración de monómero.

  2. Los sitios activos se ubican sobre caras y bordes de los cristales de tricloruro de titanio.
  3. La cadena polimérica se inicia por la inserción de la olefina dentro de un enlace carbono- metal.Los dos mecanismos postulados para la polimerización son el monometálico y el bimetálico.

a) Mecanismo monometálico (Mecanismo de polimeración del polipropileno).

mecanismo de polimeracion del polipropileno

Figura 3.5: Mecanismo Monometálico para Polimerización de Propileno

En este mecanismo, esquematizado en la Figura 3.5, el sitio activo consiste en un átomo de Ti pentacoordinado, con una posición vacante en el borde del cristal. El polímero crece de acuerdo al siguiente mecanismo (el cuadrado en el esquema representa la posición vacante):

El sitio activo es considerado poseyendo la suficiente actividad chiral como para generar un polímero mayoritariamente estereoregular, gracias al esquema de alternancia del sitio de inserción (sitio vacante) a medida que se insertan las moléculas de monómero.

Otra teoría, aún dentro del esquema monometálico, sugiere que la olefina se inserta directamente sobre el enlace carbono-Titanio, por adición cis. Este mecanismo requiere una muy alta polarización del enlace carbono-metal, y metales con muy reducidos radios atómicos y elevada carga positiva localizada. En esta teoría, la fuerza impulsora necesaria para promover una propagación isotáctica estaría provista por una interacción estérica entre el sustituyente en la posición α de la olefina y los enlaces involucrando el átomo de metal. Sin embargo, existe evidencia experimental acerca del hecho de que la estereoespecificidad depende del grupo alquilo-metal empleado como cocatalizador.
Por ej., Natta encontró que la isotacticidad disminuye con el siguiente orden:

Al(C2H5)2I > Al(C2H5)2Br > Al(C2H5)2Cl > Al(C2H5)3

En general, los defensores de la teoría monometálica sostienen que la incidencia diferencial de estas formas de cocatalizador se debe a las modalidades distintas de interacción de cada uno de ellos sobre el metal ya sea por adsorción de los mismos en átomos de carbono adyacentes a los sitios activos, o a perturbaciones introducidas en la estructura cristalina por su presencia.