Na publicação de T. Saegusa e colaboradores, os autores descreveram que a taxa de polimerização para o oxetano iniciada com BF3 segue a seguinte equação:
-d[M]d t=kp[P^*][M]
a) Descreva o mecanismo de propagação desta polimerização.

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos uma equação que descreve a taxa de polimerização para o oxetano usando BF3 como iniciador:
-d[M]dt = kp [ P^* ] [M]
Aqui, M representa o monômero de oxetano, P^* é a espécie propagadora ativa, e kp é a constante de propagação. O conteúdo da matéria envolve a polimerização catiônica, especificamente o mecanismo de propagação. Para resolver, precisamos entender como a molécula do monômero se liga à espécie ativa para formar a cadeia polimérica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o mecanismo de propagação na polimerização. Após a iniciação, onde uma espécie ativa é criada (neste caso, iniciada por BF3), a propagação é o processo onde esta espécie ativa reage com um monômero, adicionando-o à cadeia polimérica em crescimento.

Passo 3

Agora, vamos conectar isso com a equação dada. A taxa de consumo do monômero ( M) depende da concentração da espécie propagadora ativa ( P^*) e da concentração do monômero. Isso indica que quanto mais espécies ativas e monômeros tiverem, mais rápido será o crescimento da cadeia polimérica.

Passo 4

Vamos detalhar o que acontece na molécula. A espécie ativa P^*, que é um cátion gerado pela interação com BF3, ataca o monômero de oxetano. O oxetano tem um anel de quatro membros que pode se abrir quando atacado pelo cátion, permitindo que o monômero se ligue à cadeia polimérica, formando uma nova espécie ativa para continuar o processo.

Passo 5

Visualizando a reação:
  1. A espécie ativa P^*, carregada positivamente, se aproxima do anel do oxetano.
  2. O ataque do cátion faz com que o anel se abra, formando uma ligação covalente entre a cadeia polimérica e o novo monômero.
  3. Isso gera uma nova espécie ativa no final da cadeia, pronta para adicionar mais monômeros.

Resposta

O mecanismo de propagação na polimerização catiônica do oxetano iniciada com BF3 envolve a espécie propagadora ativa ( P^*) atacando o monômero de oxetano, abrindo seu anel e adicionando-o à cadeia polimérica. Esse processo gera uma nova espécie ativa, permitindo que a cadeia continue a crescer conforme novos monômeros são adicionados.

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