Polymérisation en chaîne et formation d'un homopolymère dans un large set de molécules réactives

[super-tanker]

Bonjour à tous !!

Je me pose la question suivante : est-ce possible qu'une polymérisation en chaîne se produise dans un milieu (aqueux par exemple) contenant un large set de molécules réactives (ou non) pour produire un polymère ne contenant qu'une seule variété de monomère, en considérant que ce monomère est à la même concentration que les autres molécules.
Je fais une expérience où il semble que ce soit le cas, mais avant de réfléchir à un mécanisme spécifique qui permettrait d'expliquer ça dans mon cas précis, j'aimerais savoir si il n'y a pas une explication thermodynamique expliquant cela sans processus particulier.
Ce que je ne conçois pas c'est que la polymérisation ne soit pas arrêté rapidement par attaque d'une molécule (qui n'est pas le monomère) ou même du solvant par le polymère activé en construction et donc donnant un arrêt de la réaction. Pourtant il semble que j'ai tout de même des polymères d'une vingtaine de monomères, voire plus.
Je ne suis pas chimiste mais même si ma polymérisation est thermodynamiquement favorable, je ne vois pas comment elle serait favorisé par rapport aux autres milliers de réactions que le polymère en formation peut effectuer. En raisonnant simplement en probabilité ça me semble complètement improbable d'arriver à un polymère de cette taille...
Qu'en pensez vous ?

Merci à tous !
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[HarleyApril]

Bonsoir

Il suffit que le monomère de ta réaction de polymérisation soit plus réactif que toutes les autres molécules présentes dans le milieu.
Normalement, on choisi un solvant qui ne réagit pas. Ceci explique comment on arrive à faire une polymérisation en milieu solvant.

Exemple, faisons un polyuréthane (isocyanate plus polyol)
Si je le fais dans l'eau ou un alcool, ça ne va pas marcher car l'eau ou l'alcool vont être en compétition avec le polyol.
Si je le fais dans un alcane, ce solvant ne réagira ni avec l'isocyanate ni avec l'alcool, ça ne pose donc pas de problème.


Cordialement

[super-tanker]

Bonjour,

Merci tout d'abord pour votre réponse et désolé de ne pas avoir été très réactif après votre aide.
Cependant dans le cas par exemple de la formaion du PEG, c'est le polymère activé qui va entretenir la polymérisation par attaque nucléophile sur un ethylene oxide c'est bien ça ? Dans ce cas comment expliquer que le polymère activé n'interagisse pas avec un autre centre du mélange complexe. Si plein d'autres attaques sont possibles sur d'autres molécules, même si moins réactives que l'ethylene oxide, c'est finalement surtout la capacité du polymère à attaquer un centre qui est en jeu ici non ?

Merci encore,
Super-tanker

[HarleyApril]

Bonjour

Tu fais donc référence à la polymérisation de l'éthylène glycol par catalyse basique.
On a réaction d'un nucléophile sur un électrophile.

Quels sont les électrophiles ?
L'oxyde d'éthylène.

Quels sont les nucléophiles ?
Le polymère.
L'éthylène glycol.
La soude (ou autre catalyseur basique).
L'eau.

On peut donc avoir compétition entre ces différents nucléophiles pour attaquer l'oxyde d'éthylène.
Si l'eau ou la soude attaquent, on obtient de l'éthylène glycol. C'est ce qui se passe au début.
L'éthylène glycol ainsi formé réagit également, on forme alors un dimère.
NB, les alcools sont bien plus rapides que l'eau ou la soude, cf réaction de Schotten Baumann.
L'éthylène glycol ou les polymères seront donc plus rapide à réagir avec l'oxyde d'éthylène, c'est là la clef qui permet d'expliquer pourquoi on observe la polymérisation.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[super-tanker]

Ok merci ! Donc si je comprends bien c'est plutôt une question cinétique que thermodynamique ici ? Ça peut donc expliquer une polymérisation en milieu aqueux par attaque très rapide sur l'oxyde d'éthylène plutôt que l'eau présente en excès ? (et donc que la réaction se finisse en éthylène glycol) ? Parce que j'avais vu sur wikipédia qu'en milieu aqueux on ne formait que de l'éthylène glycol à cause de l'attaque d'une molécule d'eau par le polymère. Qu'en pensez vous ?

[HarleyApril]

j'avais vu sur wikipédia qu'en milieu aqueux on ne formait que de l'éthylène glycol à cause de l'attaque d'une molécule d'eau par le polymère

Je suppose que tu veux écrire :
j'avais vu sur wikipédia qu'en milieu aqueux on ne formait que de l'éthylène glycol à cause de l'attaque d'une molécule d'eau sur l'oxyde d'éthylène.


Je ne trouve pas ça sur wikipedia ...
Ceci étant, cette réaction correspond à la phase d'initiation telle que décrite au post numéro 4.



Oui, c'est bien cinétique.
Si tu penses à un contrôle thermodynamique, il faut qu'il y ait quelque part des équilibres ou des réactions réversibles (ça revient au même).
Ce n'est pas le cas pour les PEG. On ne va pas dépolymériser pour reformer de l'oxyde d'éthylène.

Cordialement