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ラジカル重合とは?

らじかるじゅうごう

リーラジカルと呼ばれる不対電子を持つ活性種が連鎖的にモノマーを繋いで高分子を合成する反応です。

ラジカル重合とは、不対電子ペアを持たない電子)を持つ高反応性の分子種である「フリーラジカル」がモノマー(単量体)の二重結合を次々と開いて連鎖的に結合させることで、高分子(ポリマー)を合成する反応です。連鎖重合の一種に分類されます。

反応は主に3段階からなります。まず開始段階では、過酸化物やアゾ化合物などの開始剤が熱や光によって分解し、フリーラジカルを生成します。次に成長段階(プロパゲーション)でラジカルがモノマーに次々と付加して鎖が伸びていきます。最後に停止段階(ターミネーション)でラジカル同士が結合するか不均化して反応が終わります。

ラジカル重合は比較的穏やかな条件(水や空気中の酸素以外の不純物に対して許容度が高い)で行えるため、工業的に広く利用されています。ただし、酸素はラジカルと反応して重合を阻害するため、一般に酸素を除去した条件で行います。

代表的な製品として、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメタクリル酸メチル(アクリル樹脂・PMMA)、ポリエチレンの一部などがラジカル重合で製造されています。身近なプラスチック製品の多くに関わる重要な反応です。

使い方・例文

高校化学の教科書でポリエチレンやポリ塩化ビニルの製造方法を学ぶ際に、ラジカル重合の仕組みが取り上げられます。

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