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Química · Glossário

O que é Catálise de Ziegler–Natta?

Também chamado de: catalisador de Ziegler--Natta · mecanismo de Cossee--Arlman · catalisador de sitio unico

Definição 21.11 Química universitária — 3.º ano · Capítulo 21 — Catálise homogênea na indústria

Um catalisador de Ziegler–Natta polimeriza alquenos a baixa pressão; ele é preparado a partir de um haleto de metal de transição, tipicamente de titânio, e de um composto de alquilalumínio. O mecanismo de Cossee–Arlman do crescimento da cadeia é a coordenação do alqueno em um sítio vago em cis à cadeia alquila em crescimento no metal, seguida de sua inserção migratória na ligação metal–carbono, que deixa de novo um sítio vago. Um catalisador de sítio único tem todos os seus centros ativos idênticos, como em um catalisador molecular de metaloceno.

O mecanismo de Cossee–Arlman (P: a cadeia polimérica em crescimento; : um sítio vago). O alqueno se liga ao lado da cadeia e se insere na ligação M–C por um estado de transição de quatro centros; a cadeia, mais longa em dois carbonos, ocupa agora o sítio onde estava o alqueno, e o sítio vago mudou de lugar.
O mecanismo de Cossee–Arlman (P: a cadeia polimérica em crescimento; □\square: um sítio vago). O alqueno se liga ao lado da cadeia e se insere na ligação M–C por um estado de transição de quatro centros; a cadeia, mais longa em dois carbonos, ocupa agora o sítio onde estava o alqueno, e o sítio vago mudou de lugar.
A distribuição de massas molares mais provável de um polietileno preparado em um catalisador de sítio único (modelo: grau de polimerização médio 1000): a fração em número cai exponencialmente, a fração mássica tem um máximo em M_n 28\, kg/ mol; M_w = 2M_n. Os catalisadores de Ziegler–Natta clássicos, com vários tipos de sítios, dão distribuições mais largas.
A distribuição de massas molares mais provável de um polietileno preparado em um catalisador de sítio único (modelo: grau de polimerização médio 1000): a fração em número cai exponencialmente, a fração mássica tem um máximo em Mn≈28 kg/molM_n \approx 28\,\mathrm{kg}/\mathrm{mol}; Mw=2MnM_w = 2M_n. Os catalisadores de Ziegler–Natta clássicos, com vários tipos de sítios, dão distribuições mais largas.
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