synthèse des macromolécules - Orgapolym

Hatem BEN ROMDHANE Introduction à la chimie Synthèse
des polymères
des macromolécules
1-4- Polymérisation avec catalyse Ziegler - Natta
Au cours des réactions de polymérisation, l'enchaînement des motifs monomères s'effectue
généralement d'une manière assez désordonnée suivant plusieurs conformations possibles. Avec les
monomères vinyliques, les substituants latéraux sur la chaîne macromoléculaire peuvent se disposer
au hasard de part et d'autre de celle-ci (disposition atactique ). Avec les composés diéniques tels
que le butadiène CH 2 =CH—CH=CH 2 ou l'isoprène CH 2 =C(CH 3 )—CH=CH 2 , la polymérisation
laisse dans la chaîne une double liaison par motif monomère donnant des possibilités locales de
conformation "Z" (Cis) ou "E" (Trans) également distribuées au hasard.
Les recherches de Ziegler et Natta (prix Nobel de chimie 1963) ont permis d'obtenir des polymères
de conformation stéréorégulière, de haute densité et de très faible polymolécularité grâce à
divers systèmes catalytiques dont les plus utilisés sont TiCl 3 / Al(C 2 H 5 ) 2 Cl et TiCl 4 / Al(C 2 H 5 ) 3 .
Le mécanisme ne sera pas développé dans ce cours.
Les monomères vinyliques conduisent alors (selon les conditions expérimentales) à des polymères
isotactiques ou syndiotactiques . Ces polymères stéréo réguliers présentent des chaînes à
ordonnancement très régulier, donc une plus grande cohésion moléculaire que les polymères
atactiques. Ceci engendre un point de fusion plus élevé et de meilleures propriétés mécaniques.
Exemples :
- le polypropylène atactique est un produit mou, sans application technique, tandis que le
polypropylène isotactique a donné une matière plastique et une fibre textile intéressante.
- jusqu'à la découverte des amorceurs stéréospécifiques, la polymérisation de l'isoprène, monomère
du caoutchouc naturel, n'avait fourni que des produits élastiques de mauvaise qualité en raison de
leur conformation irrégulière. La synthèse d'un polyisoprène de conformation régulière Cis,
identique à la gomme naturelle, est maintenant réalisée.
CH 2
C
H 3 C
C
CH 2 CH 2
C C
CH 2 CH 2
C C
CH 2 CH 2
C C
H H 3 C H H 3 C H H 3 C
le polyisoprène Cis (caoutchouc)
CH 2
H
H 3 C
CH 2
CH 2
C
C
H
H 3 C CH 2 CH 2 H H 3 C
C C
C C
CH 2 H H 3 C CH 2 CH 2
le polyisoprène Trans (gutta - percha)
C
C
CH 2
H
Autres applications :
Comme nous l'avons déjà vu, le polyéthylène polymérise par voie radicalaire (1500 à
3000 atm à 200°C) en présence de peroxyde pour conduire au PEbd.
Les Cahiers de Chimie Organique pour les Étudiants du Premier Cycle de l'Enseignement Supérieur - CAHIER 6
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