Πολυμερισμός 2-βουτένιου (Πανελλαδικές 2016-Παλαιό σύστημα): Εκτός ή εντός ύλης;

Στις πανελλήνιες εξετάσεις της Χημείας 2016 για τους μαθητές που εξετάζονταν με το παλαιό σύστημα  ζητήθηκε ο πολυμερισμός του 2-βουτένιου.

Προφανώς οι θεματοδότες υπερ-απλοποιώντας το φαινόμενο του πολυμερισμού θεώρησαν ότι κάθε αλκένιο μπορεί να πολυμεριστεί με τον μηχανισμό του βυνιλικού πολυμερισμού όπως αυτός περιγράφεται στο σχολικό βιβλίο. 

Δυστυχώς όμως ( ειδικότερα για τους μαθητές που αναγκάστηκαν να απορρίψουν την λύση του 2-βουτενίου στο δεντράκι του θέματος Γ2 ) τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά.

Το σχολικό βιβλίο περιορίζεται στην περιγραφή του βινυλικού πολυμερισμού ( ενώσεις της μορφής CH2=CH-X ) επειδή συνθετότερες μορφές αλκενίων πολυμερίζονται δυσκολότερα ή καλύτερα διαφορετικότερα λόγω της πολύ σημαντικής στερεοχημικής παρεμπόδισης που δημιουργεί ο επιπρόσθετος υποκαταστάτης στο 2ο άτομο άνθρακα του αλκενίου. 

Ενδεχομένως οι θεματοδότες να πίστεψαν ότι ένα απλό μεθύλιο ( -CH3 ) δεν θα κάνει τρομερή διαφορά αλλά η πραγματικότητα είναι ( τραγικά ) διαφορετική. 

Το 2-βουτένιο πολυμερίζεται μέσω ισομερίωσης πρός 1-βουτένιο , δηλαδή παρόλο που το μονομερές είναι το 2-βουτένιο στο πολυμερές η επαναλαμβανόμενη μορφή είναι αυτή που αντιστοιχεί στο 1-βουτένιο ( που ακολουθεί τον μηχανισμό του βινυλικού πολυμερισμού )

Λίγα αγγλικούλια από το Article in Journal of Polymer Science Part A-1 Polymer Chemistry 4(6):1579 - 1593 · June 1966
"...Polymerization of butene-2 did not occur due to the steric effect of the substituents. In the presence of TiCl3–Al(C2H5)3 catalyst, however, both butene-2 monomers were found to polymerize at a slower rate than butene-1 and to give polymers consisting of the repeating unit of butene-1. "

Μάλιστα φαίνεται ότι τα χρωματογραφικά δεδομένα έδειξαν την ύπαρξη ενός πολυμερού ς που είναι μια μείξη των  butene-1, cis-butene-2, και  trans-butene-2.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ".... butene-2 isomerizes first to butene-1 which has less steric hindrance and then polymerizes as butene-1, through ordinary vinyl polymerization by a coordinated anionic mechanism. ..."

Οι αναφορές στο φαινόμενο είναι αρκετές :

Ανάλογες αναφορές υπάρχουν στην εργασία των Kiyoshi ENDOy and Yoshiyuki KONDO βλπ. εδώ) και των H. R. ALL COCK^ AND A. M. EASTHAM (Βλπ. εδώ)

ΥΓ #1 ...Λυπάμαι μόνο για τους μαθητές που απέρριψαν την λύση του 2-βουτενίου θεωρώντας           ( ορθά ) ότι δεν πολυμερίζεται ( τουλάχιστον όπως περιγράφει το σχολικό βιβλίο )

ΥΓ #2 ... εμ γι'αυτό μας έβγαινε η πίστη να περάσουμε την Οργανική ΙΙ στο πανεπιστήμιο . Δεν είναι όλα απλά ή προφανή ή "ομοίως".
ΥΓ #3 ... το θέμα έχει "ξαναπέσει" ( όπως λέμε ) "ξώφαλτσα" στις επαναληπτικές του 2012 . Ερώτημα Β2δ
Μπαλτζόπουλος Αντώνης-Χημικός
http://chem4exams.blogspot.gr/