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Química · Glosario

¿Qué es Catálisis de Ziegler–Natta?

También llamado: catalizador de Ziegler--Natta · mecanismo de Cossee--Arlman · catalizador de sitio unico

Definición 21.11 Química universitaria — tercer año · Capítulo 21 — Catálisis homogénea en la industria

Un catalizador de Ziegler–Natta polimeriza alquenos a baja presión; se prepara a partir de un haluro de un metal de transición, normalmente de titanio, y de un compuesto de alquilaluminio. El mecanismo de Cossee–Arlman del crecimiento de la cadena es la coordinación del alqueno en una posición vacante en cis respecto de la cadena alquílica en crecimiento sobre el metal, seguida de su inserción migratoria en el enlace metal–carbono, que deja de nuevo una posición vacante. Un catalizador de sitio único tiene todos sus centros activos idénticos, como en un catalizador metalocénico molecular.

El mecanismo de Cossee–Arlman (P: la cadena polimérica en crecimiento; : una posición vacante). El alqueno se une junto a la cadena y se inserta en el enlace M–C a través de un estado de transición de cuatro centros; la cadena, dos carbonos más larga, ocupa ahora la posición en la que estaba el alqueno, y la posición vacante se ha desplazado.
El mecanismo de Cossee–Arlman (P: la cadena polimérica en crecimiento; □\square: una posición vacante). El alqueno se une junto a la cadena y se inserta en el enlace M–C a través de un estado de transición de cuatro centros; la cadena, dos carbonos más larga, ocupa ahora la posición en la que estaba el alqueno, y la posición vacante se ha desplazado.
La distribución de masas molares más probable de un polietileno obtenido con un catalizador de sitio único (modelo: grado de polimerización medio 1000): la fracción en número decae exponencialmente, y la fracción másica alcanza su máximo en M_n 28\, kg/ mol; M_w = 2M_n. Los catalizadores de Ziegler–Natta clásicos, con varios tipos de sitios, dan distribuciones más anchas.
La distribución de masas molares más probable de un polietileno obtenido con un catalizador de sitio único (modelo: grado de polimerización medio 1000): la fracción en número decae exponencialmente, y la fracción másica alcanza su máximo en Mn≈28 kg/molM_n \approx 28\,\mathrm{kg}/\mathrm{mol}; Mw=2MnM_w = 2M_n. Los catalizadores de Ziegler–Natta clásicos, con varios tipos de sitios, dan distribuciones más anchas.
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