Поліацетилен - хімічна енциклопедія

Поліацетілени [-CH = CH-] n або (CH) n. полімер ацетилену. Твердий реактопласти; в залежності від методу отримання - чорний порошок. сіруватий пористий матеріал, сріблясті або золотисті плівки; плотн. 0,04-1,1 г / см. ступінь кристалічності 0-95%. Відомі цис- і транс-форми поліацетилену; цис-форма при нагр. до 100-150 0 C переходить в транс-форму. Поліацетилен не розчин. ні в одному з відомих орг. р-телеглядачам.

Електрофіз. і хім. св-ва залежать від методу отримання і морфології поліацетилену. Наїб. детально вивчені плівки. Останні (поліацетилен цис-форми) можуть витягуватися під навантаженням 15-20 МПа (макс. Подовження в 8 разів). Міцність плівок до 38 МПа. Поліацетилен-напівпровідник (уд. Електропровідність 10 -7 і 10 -3 Ом -1 · м -1 соотв. Для цис- і транс-форм). Електронна структура транс-форми поліацетилену характеризується наявністю неспарених електронів. що пояснюється порушенням чергування одинарних і подвійних зв'язків в ланцюзі. Рухливість таких дефектів визначає більшість електрофіз. характеристик поліацетилену.

Допирования поліацетилену (введення невеликих кол-в домішок) здійснюється при його взаємодій. з сильними донорами або акцепторами електронів. В результаті змінюється структура поліацетилену і його електропровідність наближається до електропровідності металу (див. Метали органічні. А також полівінілом).

Застосовують в основному хім. і ЕлектроХіт. методи допирования. По першому з них плівки поліацетилену зазвичай обробляють парами допіру агента або занурюють в його р-р. Допіру агентами служать лужні метали. галогени. к-ти Льюїса. За другим методом через розчини солей пропускають постійний електричні. ток, використовуючи в якості електродів плівки поліацетилену. В обох випадках протікають окісліт.-відновить. р-ції, напр .:


ЕлектроХіт. осередки з електродами з плівок поліацетилену володіють великою ЕлектроХіт. ємністю і щільністю струму. Напр. для осередку поліацетилен - Li з електролітом LiClO4 в пропіленкарбо-нате ЕлектроХіт. ємність в перерахунку на полімерний електрод становить 250 (Вт · год) / кг, щільно. струму 50-200 мА / см 2.

Параметри кристалічної. структури допированного поліацетилену залежать від типу допіру агента, але в більшості випадків вони близькі соед. включення графіту (див. Графіту з'єднання). Електропровідність допированного поліацетилену також залежить від типу допіру агента і збільшується з глибиною допирования. Макс. електропровідність, рівна 1,5 × 10 7 Ом -1 м -1. отримана у поліацетилену, допированного I2.

Отримують поліацетилен полімеризацією ацетилену або полімерана-логічними превращ. з насичений. полімерів. Осн. методи: 1) пропускання ацетилену над розчином каталізатора Al (C2 H5) 3 -Ti (OC4 H9) 4 в орг. р-телеглядачам (напр. гептан. толуол) при т-рах від -80 0 C до 180 0 C. поліацетілени формується на пов-сті р-ра у вигляді плівки, що складається з фібрил діаметром 20-50 нм; плотн. 0,4-0,7 г / см 3.

2) Пропущення ацетилену в р-р каталізатора Со (NO 3) 2 -NaBH4 в C2 H5 OH при т-рах від -70 0 C до -40 0 C. поліацетілени утворюється у вигляді гелю або суспензії. з яких брало можна формувати плівки поливом, напиленням, фільтруванням і ін. способами. Плівки складаються з фібрил, близьких за структурою до отриманих за першим методом; плотн. 0,3-0,7 г / см 3. Обома методами плівки поліацетилен можна отримувати на пов-стях разл. матеріалів, завдаючи на них тонкі шари розчину каталізатора. над до-римі пропускають ацетилен. Перший метод запропонований Ш. Шіракавою з співробітниками в 1971, другий-Jl. Латінжером в 1960.

3) двустадийному метод, запропонований Дж. Едуардсом і В. Фестом з м Дарем (Durham, Великобританія; неправильна транскрипція - Дурхем) в 1980. Спочатку отримують форполімер полімеризацією 6,8-біс- (трифторметил) три-цикло [4.2.2.0 ] дека-7,9-тріена у присутності. WCl6 - (CH3) 4 Sn в хлорбензолі. З форполимера поливом формують плівки, к-які піддають нагріванню; при 40-100 0 C від форполимера отщепляется 1,2-біс- (трифторметил) бензол і утворюється поліацетилен. Плівки поліацетилену мають низьку кристалличность, що не-фибриллярную морфологію; плотн. 1,05 г / см 3.

Усі три методи були багаторазово модифіковані, проте в літературі поліацетілени, отримані цими методами, прийнято наз. шіракавскім, латінжеровскім і дурхемовскім.

П оліацетілен можна застосовувати для створення джерел струму та іонних конденсаторів, що працюють на принципі ЕлектроХіт. допирования, як фотоперетворювачів і сонячні батареї, замінники кольорових металів. Однак через труднощі переробки і в зв'язку зі зміною св-в з часом поліацетілени поки не знайшли широкого практич. застосування. Створення переробляються поліацетіленов пов'язано в осн. з отриманням щеплених і блоккополімерів поліацетіленов і композицій поліацетіленов з насичений. полімерами.

Вперше поліацетилен був отриманий Дж. Натта в 1957.

Схожі статті