Poliacetylen

Poliacetylen
	trans- i cis-poliacetylenu
Nazewnictwo
	Inne nazwy i oznaczenia
	polietyn, PA, PAC
	Ogólne informacje
Monomery	CH≡CH (acetylen)
Struktura meru	−[CH=CH]−
	Identyfikacja
Numer CAS	25067-58-7
Właściwości
Biodegradowalność	niebiodegradowalny
Biokompatybilność	niska
Właściwości mechaniczne	duromer
Niebezpieczeństwa
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji; według kryteriów GHS są niedostępne.
	Multimedia w Wikimedia Commons

Poliacetylen, polietyn, PA, PAC – polimer przewodzący prąd elektryczny.

Poliacetylen powstaje podczas polimeryzacji acetylenu (CH≡CH), podczas której wiązania potrójne przekształcają się w wiązania podwójne wytwarzając jednocześnie wiązania pomiędzy kolejnymi cząsteczkami:

n CH≡CH → −[CH=CH]
n−

W praktyce proces ten jest trudno kontrolować i poliacetylen otrzymuje się raczej w procesie polimeryzacji z metatetycznym otwarciem pierścienia, np. cyklooktatetraenu lub jego podstawionych pochodnych^[1].

Poliacetylen zbudowany jest z długich łańcuchów, w których wiązania pomiędzy atomami węgla są formalnie na przemian podwójne i pojedyncze (tzw. wiązania sprzężone). W rzeczywistości wiązania sprzężone są uśrednione, a elektrony tworzące wiązania π ulegają delokalizacji^[2] wzdłuż całej cząsteczki polimeru, co umożliwia im łatwe przemieszczanie się i przewodzenie prądu elektrycznego.

Błony poliacetylenu o grubości od 1 μ do 5 mm można otrzymać zwilżając ściany naczynia roztworem katalizatora Zieglera-Natty (trietyloglinem lub tetrabutylotytanem) i wprowadzając do niego acetylen. Otrzymany produkt po wypolerowaniu ma barwę srebrzystą. Każda para merów w poliacetylenie może mieć konfigurację cis lub trans. W temperaturze −78 °C powstaje wyłącznie produkt cis, w ok. 150 °C wyłącznie trans, a w temperaturach pośrednich ich mieszanina, przy czym izomer trans jest produktem stabilnym termodynamicznie. Ogrzewając w temperaturze 200 °C formę cis lub mieszaninę izomerów, ulega ona przemianie do formy trans^[3].

Przewodnictwo elektryczne właściwe polimeru cis wynosi 10⁻⁹ S/cm, a dla izomeru trans 10⁻⁵ S/m. Wzrasta ono silnie w obecności zanieczyszczeń i ocenia się, że przewodnictwo czystego polimeru jest mniejsze o 4 rzędy wielkości. Kopolimery poliacetylenu zawierające niewielkie ilości domieszek typu donorów lub akceptorów elektronów wykazują znacznie wyższe przewodnictwo, do 10³ S/m^[3].

Przypisy

↑ T.H.T.H. Jozefiak T.H.T.H. i inni, Voltammetric Characterization of Soluble Polyacetylene Derivatives Obtained from the Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of Substituted Cyclooctatetraenes, „Journal of the American Chemical Society”, 115, 1993, s. 4705–4713, DOI: 10.1021/ja00064a035 (ang.).
↑ JohnJ. McMurry JohnJ., Chemia organiczna, t. 3, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 467–469, ISBN 83-01-14403-3 .
↑ ^a ^b Alan G.A.G. MacDiarmid Alan G.A.G., Alan J.A.J. Heeger Alan J.A.J., Organic metals and semiconductors: The chemistry of polyacetylene (CH)_x, and its derivatives, „Synthetic Metals”, 1 (2), 1988, s. 101–118, DOI: 10.1016/0379-6779(80)90002-8 (ang.).

[Jozefiak-1] T.H.T.H. Jozefiak T.H.T.H. i inni, Voltammetric Characterization of Soluble Polyacetylene Derivatives Obtained from the Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of Substituted Cyclooctatetraenes, „Journal of the American Chemical Society”, 115, 1993, s. 4705–4713, DOI: 10.1021/ja00064a035 (ang.).

[McMurry-2] JohnJ. McMurry JohnJ., Chemia organiczna, t. 3, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 467–469, ISBN 83-01-14403-3 .

[MacDiarmid-3] Alan G.A.G. MacDiarmid Alan G.A.G., Alan J.A.J. Heeger Alan J.A.J., Organic metals and semiconductors: The chemistry of polyacetylene (CH)_x, and its derivatives, „Synthetic Metals”, 1 (2), 1988, s. 101–118, DOI: 10.1016/0379-6779(80)90002-8 (ang.).

[1]

[2]

[3]