Неоргански полимер

Неоргански полимери су полимери са скелеталном структуром која не садржи атоме угљеника у основи.[1] Полимери који садрже неорганске и органске компоненте понекад називају хибридним полимерима,[2] и знатан део неорганских полимера су хибридни полимери. Један од добро познатих примера је полидиметилсилоксан, који се назива и силиконском гумом. Неоргански полимери имају извесна својства која се не срећу код органских материјала, укључујући флексибилност на ниским температурама, електричну проводљивост, и незапаљивост.[3] Неоргански полимери су углавном једнодимензионални. Они нису екстензивно унакрсно повезани материјали као што су силикатни минерали. Неоргански полимери са подесивим или респонзивним својствима се понекад називају паметним неорганским полимерима. Специјална класа неорганских полимера су геополимери, који могу да буду антропогени, или да се јављају у природи.

Неоргански полимер (СН)x.

Основа главне групе елемената уреди

Традиционално, област неорганских полимера је усредсређена на материјале чија основа се ексклузивно састоји од елемената главне групе.

Хомоланчани полимери уреди

Хомоланчани полимери имају само један тип атома у главном ланцу.[4] Један од чланова ове групе је полимерни сумпор, који реверзибилно формира након отапања било који од цикличних алотропа, као што је С8. Органски полисулфиди и полисулфани имају кратке ланце сумпорних атома, на чијим крајевима су респективно алкил групе или H. Елементарни телур и сиви алотропи елементарног селена су такође полимери, мада они нису обрадиви

 
Сиви алотроп селена се састоји од хеликсних ланаца Се атома.

Полимерне форме елемената групе IV су добро познате. Најзначајнији материјали су полисилани, који су аналогни са полиетиленом и сродним органским полимерима. Они су мање постојани од својих органских аналога, и због дужих Си-Си веза носе веће супституенте. Поли(диметилсилан) се припрема редукцијом диметилдихлоросилана.[5] Пyролyсис оф полy(диметхyлсилане) гивес СиЦ фиберс.

Тежи аналози полисилана су исто тако познати. Они обухватају полигермане, (R2Ge)n, и поликалајна једињења, (R2Sn)n.

Хетероланчани полимери уреди

Си-базирани уреди

Хетероланчани полимери имају више од једног типа атома у главном ланцу. Типично се наизменично јављају два типа атома дуж главног ланца. Од знатног комерцијалног интереса су полисилоксани, код којих главни ланац садржи Си и О центере, -Си-О-Си-О-. Сваки Си центар има два супституента, обично метил или фенил. Примери таквих једињења обухватају полидиметилсилоксан (ПДМС, (Ме2СиО)н), полиметилхидросилоксан (ПМХС (МеСи(Х)иО)н) и полидифенулсилоксан (Пх2СиО)н).[4] Сродни силоксанима су полисилазани. Ти материјали имају општу формулу основе: Си-Н-Си-Н-. Пример је перхидридополисилазан ПХПС. Такви материјали су од академског интереса.

П-базирани уреди

Сродна фамилија добро изучених неорганских полимера су полифосфазени. Њихова основа је -П-Н-П-Н-. Са два супституента на фосфору, они су структурно сродни са полисилоксанима. Ови материјали се припремају полимеризацијом уз отварање прстена хексахлорофосфазена, чему следи супституција П-Цл група алкоксидом. Такви материјали налазе специјализоване примене као еластомери.[4]

 
Општа структура полифосфазена. Сиве сфере представљају било коју органску или неорганску групу.

Б-базирани уреди

Бор-азотни полимери имају -Б-Н-Б-Н- основе. Један пример су полиборазилени,[6] или полиаминоборани.[7][8]

С-базирани уреди

Политиазили имају основу: -С-Н-С-Н-. За разлику од већине неорганских полимера, овим материјалима недостају супституенти на атомима главног ланца. Такви материјали манифестују високу електричну проводљивост, налаз који је привлачих много пажње у време кад су полиацетилени откривени. Он је суперпроводник испод 0,26 К.[9]

Јономери уреди

Јономери се обично не класификују у зајебну групу. Фосфорно-кисеонични и борно-кисеонични полимери обухватају полифосфате и полиборате.

Полимери с прелазним металима уреди

Неоргански полимери такође обухватају материјале са прелазним металима у основи. Такви материјали су ретко подесни за обраду. Примери таквих једињења су Крогманова со и Магнусова зелена со.

 
Магнусова зелена со, која заправо није со, садржи једнодимензиони ланац повеза слабим Пт-Пт везама.

Полимеризациони методи уреди

Неоргански полимери се формирају, попут органских полимера користећи више приступа:

Реакције уреди

Неоргански полимери су прекурзори неорганских чврстих материја. Овај тип реакције је илустрован вешестепеном конверзијом амонијум борана до дискретних прстена и олигомера, који након пиролизе дају бор нитриде.[6]

Референце уреди

  1. ^ ИУПАЦ Голд Боок - инорганиц полyмер
  2. ^ ИУПАЦ Голд Боок - хyбрид полyмер
  3. ^ Manners, Ian "Polymers and the periodic table: recent developments in inorganic polymer science" Angewandte Chemie, International Edition in English 1996, volume 35, 1603-1621. . doi:10.1002/anie.199616021.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)
  4. ^ а б в Mark, J. E.; Allcock, H. R.; West, R. “Inorganic Polymers” Prentice Hall, Englewood, NJ. 1992. ISBN 978-0-13-465881-0.
  5. ^ Миллер, Р. D.; Мицхл. „Полyсилане Хигх Полyмерс" Ј”. Цхем. Рев. 1989 (89): 1359—1410. дои:10.1021/цр00096а006. 
  6. ^ а б С. Бернард; C. Саламех; П. Миеле (2016). „Борон нитриде церамицс фром молецулар прецурсорс: сyнтхесис, пропертиес анд апплицатионс”. Далтон Транс. 45: 861—873. дои:10.1039/ц5дт03633ј. 
  7. ^ Е. M. Леитао; Т. Јурца; I. Маннерс (2013). „Цаталyсис ин сервице оф маин гроуп цхемистрy офферс а версатиле аппроацх то п-блоцк молецулес анд материалс”. Натуре Цхем. 5: 817—829. дои:10.1038/нцхем.1749. 
  8. ^ Х. C. Јохнсон; Т. Н. Хоопер; А. С. Wеллер (2015). „Тхе Цаталyтиц Дехyдроцоуплинг оф Амине–Боранес анд Пхоспхине–Боранес”. Топ. Органомет. Цхем. 49: 153—220. дои:10.1007/978-3-319-13054-5_6. 
  9. ^ M. M. Лабес; П. Лове; L. Ф. Ницхолс (1979). „Полyсулфур нитриде - а металлиц, суперцондуцтинг полyмер”. Цхем. Рев. 79 (1): 1—15. дои:10.1021/цр60317а002. 

Спољашње везе уреди