第一篇：異氰酸酯容易和醇反應(yīng)但是要在強堿性引發(fā)劑下才能發(fā)生自身聚合的原因

異氰酸酯容易和醇反應(yīng)但是要在強堿性引發(fā)劑下才能發(fā)生自身聚合的原因：

與醇類反應(yīng)時異氰酸酯參加反應(yīng)的基團實際上是碳氧雙鍵，最終產(chǎn)物中碳氧雙鍵仍然存在的原因是分子的重排。碳原子同時連接氮原子和羥基時由于碳氮雙鍵不如碳氧雙鍵更加穩(wěn)定所以通過重排又產(chǎn)生了碳氧雙鍵。所以異氰酸酯與醇反應(yīng)的實質(zhì)是碳氧雙鍵的破裂與重排。異氰酸酯自身反應(yīng)的實質(zhì)也是碳氧雙鍵的破裂與重排。由于碳氧單鍵不如碳氮單鍵更加穩(wěn)定所以反應(yīng)最終生成的是碳氮單鍵。R=C-OHRH-C=O

(不飽和碳上羥基重排)

根據(jù)路易斯酸堿理論：

在反應(yīng)中提供電子的是堿，奪取電子的是酸。在異氰酸酯和醇的反應(yīng)中異氰酸酯的上的氧原子可以提供電子，異氰酸酯作為提供電子的一方可以看做是堿。醇上的氫原子可以奪取電子形成共用電子對，醇是奪取電子的一方可以看作是酸。二者發(fā)生反應(yīng)可以視為路易斯酸堿的中和反應(yīng)。

在異氰酸酯自身聚合時反應(yīng)物都是異氰酸酯都可以提供電子因此都是堿，而且由于堿性強弱完全相同所以相互之間反應(yīng)不易進行。異氰酸酯聚合的產(chǎn)物中碳氧雙鍵上的碳原子連接兩個氮原子形成兩個碳氮單鍵所以雙鍵上的氧原子供電子能力下降堿性比單一的異氰酸酯弱。這個反應(yīng)就可以看做是強堿制弱堿。所以異氰酸酯可以自身聚合但是條件苛刻要在強堿性引發(fā)劑下才可以進行。

從電子云的角度來看：

異氰酸酯中氧原子電負性最大，氮原子電負性次之，碳原子電負性最小。由此可知道氧原子電子云密度最高。在醇羥基中氫原子電負性小于氧原子電子云向氧原子靠近氫原子電子云密度小。因此二者之間反應(yīng)容易進行。利用強堿性引發(fā)劑引發(fā)異氰酸酯自身反應(yīng)時由于二者電子云密度都是比較大的所以只有用強堿引發(fā)反應(yīng)才能成功。