Em um balão de reação foram adicionados 3,5 mL de uma solução 0,16 mol / L de secbutil lítio em tolueno uma solução de 8,4 g de estireno em 200 mL de tolueno. Após a conversão total do monômero, a reação foi terminada através da adição de 2,8 mL de uma solução 0,10 mol / L de diclorometano em tolueno.
a) Escreva as reações envolvidas em todas as etapas desta síntese.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos uma síntese química onde foram misturados alguns reagentes em um balão de reação. O enunciado menciona o uso de secbutil lítio, estireno e diclorometano em tolueno. O conteúdo principal aqui envolve reações de polimerização iniciadas por compostos organolítio e a terminação dessa polimerização. Para resolver, vamos precisar entender como esses reagentes interagem nas diferentes etapas da síntese.

Passo 2

Primeiro, temos o secbutil lítio ( sec-BuLi) sendo adicionado à solução. O secbutil lítio é um reagente organolítio que atua como um iniciador de polimerização, especialmente em reações de polimerização aniónica. Ele é uma base forte e pode gerar um íon lítio ( Li^+) e um ânion secbutil ( sec-Bu^-).
Reação de dissociação do secbutil lítio:
sec-BuLi sec-Bu^- + Li^+
Aqui, a molécula de secbutil lítio se separa em seus íons componentes.

Passo 3

Em seguida, o estireno ( C8H8) é adicionado à mistura. O estireno é um monômero que, na presença de um iniciador como o sec-Bu^-, começa a polimerizar. A polimerização aniónica envolve a adição contínua de unidades de monômero ao íon iniciador, formando uma cadeia polimérica.
Iniciação da polimerização:
sec-Bu^- + C8H8 sec-Bu-C8H7
Nessa etapa, o ânion secbutil adiciona-se ao estireno, iniciando a formação da cadeia polimérica.

Passo 4

À medida que mais estireno é adicionado, a cadeia polimérica continua a crescer através da fase de propagação, onde cada novo monômero se liga à extremidade ativa da cadeia.
Propagação da cadeia polimérica:
sec-Bu-C8H7 + n, C8H8 sec-Bu-(C8H8)n -H
Nessa etapa, múltiplas unidades de estireno são adicionadas sucessivamente à cadeia polimérica em crescimento.

Passo 5

Depois que todo o monômero de estireno é consumido, precisamos terminar a reação para parar o crescimento da cadeia polimérica. Isso é feito adicionando diclorometano ( CH2Cl2), que atua como um agente de terminação. Ele reage com a extremidade ativa da cadeia polimérica, interrompendo a polimerização.
Terminação da polimerização:
sec-Bu-(C8H8)n -H + CH2Cl2 sec-Bu-(C8H8)n -CH2Cl + HCl
Aqui, o diclorometano reage com a extremidade da cadeia polimérica, adicionando um grupo CH2Cl e liberando ácido clorídrico (HCl), finalizando a polimerização.

Resposta

As reações envolvidas em todas as etapas desta síntese são:
  1. Dissociação do secbutil lítio:
sec-BuLi sec-Bu^- + Li^+
  1. Iniciação da polimerização:
sec-Bu^- + C8H8 sec-Bu-C8H7
  1. Propagação da cadeia polimérica:
sec-Bu-C8H7 + n, C8H8 sec-Bu-(C8H8)n -H
  1. Terminação da polimerização:
sec-Bu-(C8H8)n -H + CH2Cl2 sec-Bu-(C8H8)n -CH2Cl + HCl

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