Катализаторы Циглера — Натта: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [отпатрулированная версия] |
VAP+VYK (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
VAP+VYK (обсуждение | вклад) отмена правки 46641029 участника 2A03:5800:F101:8400:9089:A7EA:CE76:BB8 (обс) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
'''Катализаторы Циглера — Натта''', или '''катализаторы Циглера — Натты''' — [[катализатор]]ы [[виниловая полимеризация|виниловой полимеризации]], то есть [[полимеризация|полимеризации]] [[виниловые мономеры|виниловых мономеров]]. Они также позволяют получать [[полимер]]ы определённой [[тактичность (химия)|тактичности]] ([[стереорегулярные полимеры]]). Представляют собой [[Комплексные соединения|комплексы]], образующиеся при взаимодействии соединений [[переходные металлы|переходных металлов]] ([[Хлорид титана(IV)|TiCl<sub>4</sub>]], {{Химическая формула|Ti|1|Cl|3|sort=ne}}, {{Химическая формула|V=1|O=1|Cl=3}} |
'''Катализаторы Циглера — Натта''', или '''катализаторы Циглера — Натты''' — [[катализатор]]ы [[виниловая полимеризация|виниловой полимеризации]], то есть [[полимеризация|полимеризации]] [[виниловые мономеры|виниловых мономеров]]. Они также позволяют получать [[полимер]]ы определённой [[тактичность (химия)|тактичности]] ([[стереорегулярные полимеры]]). Представляют собой [[Комплексные соединения|комплексы]], образующиеся при взаимодействии соединений [[переходные металлы|переходных металлов]] ([[Хлорид титана(IV)|TiCl<sub>4</sub>]], {{Химическая формула|Ti|1|Cl|3|sort=ne}}, {{Химическая формула|V=1|O=1|Cl=3}} и др.) с [[Алкилы|алкилами]] и [[Галогеноалканы|галогеноалканами]] металлов I—III групп ([[Алюминий|Al]][[Углеводородный радикал|R]]<sub>3</sub>, [[Алюминий|Al]][[Углеводородный радикал|R]]<sub>2</sub>[[Хлор|Cl]], [[Магний|Mg]][[Углеводородный радикал|R]][[Хлор|Cl]], [[Цинк|Zn]][[Углеводородный радикал|R]]<sub>2</sub>, [[Литий|Li]][[Углеводородный радикал|R]]). |
||
В процессе полимеризации [[мономер]] [[Комплексные соединения|координируется]] с алкильным производым переходного металла, а затем внедряется по связи M—C, M—M{{уточнить}}. |
В процессе полимеризации [[мономер]] [[Комплексные соединения|координируется]] с алкильным производым переходного металла, а затем внедряется по связи M—C, M—M{{уточнить}}. |
||
| Строка 13: | Строка 13: | ||
== История открытия == |
== История открытия == |
||
Катализаторы на основе титана были открыты и запатентованы<ref>K. Ziegler, H. Breil, E. Holzkamp, H. Martin, ''Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen'', {{comment|DBP|Deutsche Bundes Patent}} 973626 (патент заявлен 18.11.1953, получен 14.04.1960)</ref> осенью [[1953 год в науке|1953 года]] группой немецких химиков под руководством [[Циглер, Карл Вальдемар|Карла Циглера]] (особенно значителен был вклад его ассистента Хайнца Брайля, Heinz Breil), при этом заявлялась способность осуществлять синтез высокомолекулярный [[полиэтилен]], вскоре были поданы патенты и на синтез полимера из [[пропилен]]а и α-[[бутилен]]а ({{не переведено 3|1-бутен|1-бутена|en|1-Butene}}). Первое время найденные соединения назывались смешанными мюльхаймскими катализаторами по месту расположения лаборатории ([[Мюльхайм-на-Руре]]), однако вскоре за ними закрепилось название катализаторов Циглера. |
Катализаторы на основе титана были открыты и запатентованы<ref>K. Ziegler, H. Breil, E. Holzkamp, H. Martin, ''Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen'', {{comment|DBP|Deutsche Bundes Patent}} 973626 (патент заявлен 18.11.1953, получен 14.04.1960)</ref> осенью [[1953 год в науке|1953 года]] группой немецких химиков под руководством [[Циглер, Карл Вальдемар|Карла Циглера]] (особенно значителен был вклад его ассистента Хайнца Брайля, Heinz Breil), при этом заявлялась способность осуществлять синтез высокомолекулярный [[полиэтилен]], вскоре были поданы патенты и на синтез полимера из [[пропилен]]а и α-[[бутилен]]а ({{не переведено 3|1-бутен|1-бутена|en|1-Butene}}). Первое время найденные соединения назывались смешанными мюльхаймскими катализаторами по месту расположения лаборатории ([[Мюльхайм-на-Руре]]), однако вскоре за ними закрепилось название катализаторов Циглера. |
||
Версия от 11:39, 1 августа 2012
Катализаторы Циглера — Натта, или катализаторы Циглера — Натты — катализаторы виниловой полимеризации, то есть полимеризации виниловых мономеров. Они также позволяют получать полимеры определённой тактичности (стереорегулярные полимеры). Представляют собой комплексы, образующиеся при взаимодействии соединений переходных металлов (TiCl4, TiCl3, OCl3 и др.) с алкилами и галогеноалканами металлов I—III групп (AlR3, AlR2Cl, MgRCl, ZnR2, LiR).
В процессе полимеризации мономер координируется с алкильным производым переходного металла, а затем внедряется по связи M—C, M—M[уточнить].
По состоянию на 1990-е годы вопрос о конкретных механизмах действия катализаторов Циглера — Натта был не до конца выясненным.
В 2010 году объём производства пластмасс, эластомеров и резин с использованием катализаторов Циглера — Натта превысил 100 миллионов тонн.
В настоящее время применяется три вида катализа Циглера — Натта:
- классический — основанный на соединениях титана. Он идёт в присутствии сокатализаторов: алюминийорганических соединений. Как правило, таким сокатализатором выступает триэтилалюминий Al(C2H5)3;
- металлоценовый — на основе металлоценов[англ.] (например, на основе дихлорида титаноцена[англ.]). В этом случае также требуется сокатализатор, обычно используется другое алюминийорганическое соединение — метилалюмоксан[англ.] (Al(CH3)O)n;
- постметаллоценовый катализ[англ.].
История открытия
Катализаторы на основе титана были открыты и запатентованы[1] осенью 1953 года группой немецких химиков под руководством Карла Циглера (особенно значителен был вклад его ассистента Хайнца Брайля, Heinz Breil), при этом заявлялась способность осуществлять синтез высокомолекулярный полиэтилен, вскоре были поданы патенты и на синтез полимера из пропилена и α-бутилена (1-бутена[англ.]). Первое время найденные соединения назывались смешанными мюльхаймскими катализаторами по месту расположения лаборатории (Мюльхайм-на-Руре), однако вскоре за ними закрепилось название катализаторов Циглера.
Для синтеза упорядоченных (стереорегулярных) полимеров, в первую очередь, α-олефинов[англ.], включая тот же α-бутилен, катализаторы были использованы итальянцем Джулио Наттой,[2] дружившим и сотрудничавшим с Циглером с 1940-х годов и убедившего компанию Montecatini[англ.], где Натта работал консультантом, выкупить права на использование результатов Циглера. Натта сообщил не просто о синтезе полибутилена, но и о возможности создания стереорегулярных — изотактических — полимеров. История приоритетов и патентования открытий Циглера и Натты была довольно запутанной и рассматривается как классический патентный случай[3], она привела к ссоре учёных.[4]
За эти достижения Циглеру и Натте в 1963 году была присуждена Нобелевская премия по химии.
Ссылки
- В. А. Кабанов (гл. ред.), Энциклопедия полимеров, т.3, Советская энциклопедия, 1977, статья «Циглера — Натта катализаторы»
- Н. С. Зефиров (гл. ред.), Энциклопедия полимеров, т.5, Большая Российская энциклопедия, 1998, статья «Циглера—Натты катализаторы»
- Статья «Виниловая полимеризация Циглера — Натта» на «Макрогалерее» — учебном научно-популярном сайте, разработанном Университетом Южного Миссисипи[англ.]
- L. Cerruti, Historical and Philosophical Remarks on Ziegler-Natta Catalysts, HYLE — International Journal for Philosophy of Chemistry, 5(1), 1999, pp. 3-41
- G. Wilke?!, Fifty Years of Ziegler Catalysts: Consequences and Development of an Invention, Angewandte Chemie International Edition?!, 42(41), 2003, pp. 5000-5008
Примечания
- ↑ K. Ziegler, H. Breil, E. Holzkamp, H. Martin, Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen, DBP 973626 (патент заявлен 18.11.1953, получен 14.04.1960)
- ↑ G. Natta, P. Pino, P. Corradini, F. Danusso, E. Mantica, G. Mazzanti, G. Moraglio, Crystalline high polymers of α-olefins, JAMC, 77(6), 1955, pp. 1708—1710
- ↑ H. Martin, Polymers, Patents, Profits: A Classic Case Study for Patent Infighting, Wiley-VCH, 2007, ISBN 3-527-61039-1
- ↑ I. Hargittai, A. Comotti, M. Hargittai, Giulio Natta, C&EN[англ.], Feb. 10, 2003, pp. 26-28
 | Это заготовка статьи по химии. Помогите Википедии, дополнив её. |