阳离子聚合反应

在化学中，阳离子聚合是一种链增长聚合，其中阳离子引发剂将电荷转移到单体上，然后单体变得具有反应性。 这种反应性单体继续与其他单体发生类似的反应，形成聚合物。阳离子聚合所需的单体类型仅限于具有给电子取代基和杂环的烯烃。 与阴离子聚合反应类似，阳离子聚合反应对所用溶剂的类型非常敏感。 具体来说，溶剂形成自由离子的能力将决定传播阳离子链的反应性。阳离子聚合反应用于生产聚异丁烯（用于内胎）和聚（N-乙烯基咔唑）（PVK）。

IUPAC定义

一种离子聚合，其中动力链载体是阳离子。

阳离子聚合的单体范围仅限于两种主要类型：烯烃和杂环单体。 两种单体的阳离子聚合反应只有在整体反应对热有利时才会发生。 对于烯烃，这是由于单体双键的异构化； 对于杂环，这是由于单体环应变的释放，在某些情况下，是由于重复单元的异构化。 用于阳离子聚合的单体是亲核的并且在聚合时形成稳定的阳离子。

引发是阳离子聚合的xxx步。 在引发过程中，会产生碳正离子，聚合物链由碳正离子生成。 抗衡离子应该是非亲核的，否则反应会立即终止。 有多种引发剂可用于阳离子聚合，其中一些需要共引发剂才能产生所需的阳离子物质。

强质子酸可用于形成阳离子引发物质。 需要高浓度的酸以产生足量的阳离子物质。 产生的抗衡离子 (A-) 必须是弱亲核性的，以防止由于与质子化烯烃结合而提前终止。 常用的酸有磷酸、硫酸、氟酸和三氟甲磺酸。 使用这些引发剂只能形成低分子量聚合物。

路易斯酸是最常用于引发阳离子聚合的化合物。 比较流行的路易斯酸是 SnCl4、AlCl3、BF3 和 TiCl4。 虽然这些路易斯酸单独能够引发聚合反应，但在合适的阳离子源下反应发生得更快。 阳离子源可以是水、醇，甚至是碳阳离子供体，例如酯或酸酐。 在这些系统中，路易斯酸被称为共引发剂，而阳离子源是引发剂。 引发剂与共引发剂反应后，形成中间络合物，然后继续与单体单元反应。 引发剂-共引发剂复合物产生的抗衡离子的亲核性低于布朗斯台德酸 A- 抗衡离子。 卤素，如氯和溴，也可以在添加更活泼的路易斯酸时引发阳离子聚合。

稳定的碳正离子仅用于引发反应性xxx的烯烃的链增长，并且已知可提供明确定义的结构。 由于易于测量碳正离子吸光度的消失，这些引发剂最常用于动力学研究。 常见的碳正离子是三苯甲基和托吡啶阳离子。

电离辐射可以形成自由基-阳离子对，然后可以与单体反应开始阳离子聚合。 自由基-阳离子对的控制很困难，通常取决于单体和反应条件。