高級水性ポリマーの合成について

質問

ポリアクリル酸ナトリウムを合成するのに、アクリル酸ナトリウムに架橋剤として、N,N'-メチレンビスアクリルアミドを加え、その後、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（酸化剤）と、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアンミン（還元剤）を加えたのですが、加える意味がよく分かりません。

また、電子移動に酔ってラジカルが生成し、重合反応が進む。というのも理解できません。教えてください。　因みに大学１年です。

回答No.1

noname#160321

テトラエテイレンジアミンは窒素とその上に付いたアルキル(メチル）基によって窒素上が非常に電子密度が高くなっています。
そこに酸化剤を加えるとジアミンの窒素上から電子が奪われ電荷移動状態になり、ジアミンはラジカルカチオンになります。
同時にペルオキソ二硫酸ナトリウムは電子を受け取り硫酸イオンと硫酸ラジカルアニオンに分かれます。
このカチオンラジカルとアニオンラジカルがラジカル重合開始剤になります。
重合屋さんでないのでＮ.+とＯ.-のどちらが主たる開始剤なのかは知りません。
アクリル酸ナトリウムは電子豊富なので多分Ｎ．＋の方でしょう。
これがアクリル酸ナトリウムの一番端の炭素上に付加し真ん中の炭素上にラジカル(ないしはラジカルカチオン）が生成します。
これが次のアクリル酸ナトリウムの末端に付加することによりラジカル連鎖反応が起きてポリマーが生成していきます。
しかし無制限に伸びることは出来ず他のラジカルや開始剤と付加したり、水素を引き抜いたりしてある長さで止まります。これが連鎖停止反応です。
ラジカル連鎖については速度論を含め専門課程でじっくりと習うと思います。
m(_ _)m

お礼

よくわかりました。　ありがとうございました。。