פילמור הוא שמו של התהליך הכימי שמביא ליצירת מקרומולקולות (מולקולות גדולות) הנקראות פולימרים, באמצעות שילוב של מולקולות קטנות יותר, המונומרים.
התגובה של פילמור זה נפוץ מאוד בטבע, כפי שאנו יכולים לראות בפחמימות (כמו עמילן) וחלבונים (כמו קזאין בחלב). זה מתרחש גם באופן סינתטי, שכן הרוב המכריע של הפולימרים המשמשים את בני האדם בחיי היומיום שלהם מיוצרים באופן מלאכותי.
הפולימר הראשון שהופק ממנו פילמור סינתטי היה בקליט, בשנת 1909, על ידי הכימאי הבלגי ליאו הנדריק בייקלנד.
באופן כללי, כדי לשלב מונומר עם אחר (בין אם הם זהים או שונים) בתגובה של פילמור, יש צורך בקיום של ערכיות חופשית (קשר כימי שיש לבצע) בשני המונומרים.
ערכיות אלו נוצרות כתוצאה משבירת קשרים, באמצעות שימוש בזרזים (כגון ניקל), תנאים חיצוניים כגון אור וחום, או על ידי תופעת תהודה במבנה (הזזה של אלקטרונים).
ביצירת פוליפרופילן (פולימר PP), למשל, המשמש בכלי בית וצעצועים, ה קישור pi (π) בכל מולקולה מתפרק באופן הבא:
שבירה של קשר פי בפרופילן
לפיכך, כל מונומר פרופילן יכול להיקשר עם שני מונומרים פרופילן אחרים וליצור את הפולימר PP או פוליפרופילן (הקידומת poly מציינת מספר יחידות מונומריות). הדרך הנפוצה ביותר לייצוג פולימר כוללת את המונומר שבין סוגריים, ובחלק החיצוני, האות n, המציינת מספר מונומרים, כפי שאנו יכולים לראות במקרה של פולימר PP:
ייצוג של פולימר PP
התגובה של פילמור ניתן לעשות בדרכים שונות, כפי שנראה להלן:
א) תגובה של פילמור תוספת
בזה פילמור, תמיד יש שבירה של קשר pi במונומר, מה שגורם להופעת שתי ערכיות חופשיות במבנה, כמו ביצירת ה- פוליאתילן, פולימר בשימוש נרחב באריזות תרופות.
נוסחה מבנית של פוליאתילן תוספת פולימר
בְּ פילמור של פוליאתילן, מולקולות של אתילן (אתן), שיש להן קשר pi בין שני אטומי הפחמן, משמשות כמונומר. כאשר הקשר הזה נשבר, מופיעות שתי ערכיות חופשיות, אחת על כל אטום פחמן שהיה מעורב בקשר ה-pi. המונומרים מתאחדים בדיוק בכל אחת מהערכיות הללו, כלומר הערכיות של אחד מקושרת לערכיות של השני וכו'.
משוואת היווצרות פוליאתילן
ב) תגובת פילמור תוספת 1.4
בפילמור זה, המונומרים מציגים שני קשרים כפולים מתחלפים (אחד pi ואחד סיגמא), מה שמעדיף את התופעה של תהודה (לסירוגין המיקום של האלקטרונים pi של קשר pi), כמו ביצירת גומי סינתטי (פוליבוטדיאן)
נוסחה מבנית של פוליבוטדיאן
היחידה המונומרית של פולימר זה היא בוטאדיאן, שיש לו שני קשרים כפולים לסירוגין. עם תהודה, למבנה יש קשר כפול בין פחמנים 2 ו-3, ושתי ערכיות חופשיות על פחמנים 1 ו-4. בדיוק בערכיות החופשיות הללו של פחמנים 1 ו-4 מתאחדים המונומרים.
תהודה בוטאדיאן
ג) תגובה של פילמור עיבוי או חיסול
זו תגובה של פילמור שבהם, באופן חובה, שני מונומרים (זהים או שונים) מאבדים בו זמנית אטומים או קבוצות, וכתוצאה מכך שתי ערכיות חופשיות בכל אחד מהם. בדרך זו, תמיד יש סילוק של מימן ממונומר, אשר לאחר מכן מתחבר עם הלוגן (F, Cl, Br, I), OH, NH2, או ל-CN של המונומר השני.
אז, ב פילמור על ידי חיסול, תמיד יש היווצרות של מים, חומצה הלוגנטית (HCl, HI, HF, HBr), אמוניה (NH3) או חומצה הידרוציאנית (HCN) בנוסף לפולימר. ראה, למשל, את הייצוג של היווצרות פוליאסטר, חומר המשמש כבד:
משוואת היווצרות פוליאסטר
מונומרים היוצרים פוליאסטר הם חומצה p-benzendioic ואתאן-1,2-דיול. אנחנו יכולים לראות את זה בזה פילמור חיסול מולקולות מים מתרחש, מכיוון שלשני המונומרים יש שני הידרוקסילים. בתהליך זה, החומצה מאבדת את שני ההידרוקסילים, והדיאלכוהל מאבד רק את המימן מההידרוקסילים שלו:
מבנה פוליאסטר
מונומרים של פוליאסטר מצטרפים על ידי החמצן שבאלכוהול והפחמן בחומצה הקרבוקסיל.
מאתי דיוגו לופס דיאס
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-polimerizacao.htm