Esboce as estruturas para os seguintes copolímeros:
poli(acrilonitrila butadieno);
poli(acrilonitrila butadieno);
Passo 1
O enunciado pede: “Esboce as estruturas para o copolímero poli(acrilonitrila butadieno)”. Ou seja, quero a representação estrutural do copolímero formado pelos monômeros acrilonitrila e butadieno. Informações dadas (implícitas no nome do composto): o copolímero é formado por unidades derivadas de acrilonitrila e de butadieno. Não há informação sobre arranjo (alternante, bloco, random), nem sobre tipo de adição do butadieno — então consideraremos os casos mais comuns (copolímero random, com as possíveis microestruturas do butadieno).
Passo 2
Primeira coisa: identifiquemos os monômeros e suas fórmulas estruturais básicas (isto é importante para saber quais grupos vão ficar no esqueleto polimérico).
Acrilonitrila (monômero):
.
Butadieno (monômero):
.
Explicação rápida: em acrilonitrila temos um grupo vinílico
ligado a uma nitrila
. Em butadieno temos um dieno conjugado com duas ligações duplas.
Passo 3
Como cada monômero polimeriza: conceito essencial — polimerização adição de monômeros vinílicos usa os carbonos da dupla para formar a cadeia principal (backbone). Depois da polimerização:
- A unidade derivada da acrilonitrila fica como um resíduo vinílico convertido em unidade repetitiva do tipo metileno–metino com substituinte nitrila. A forma padrão de escrever essa unidade repetitiva é:
Aqui,
é o carbono que originalmente fazia parte da dupla e
é o outro carbono da dupla agora ligado ao grupo
. Isso é a unidade repetitiva da poliacrilonitrila.
Passo 4
Butadieno tem microestruturas diferentes ao polimerizar — é importante porque isso altera o desenho do repetido:
- 1,4‑adição (mais comum em poli(butadieno) e em NBR): a polimerização une os carbonos terminais e preserva uma dupla interna. A unidade repetitiva típica é
ou, quando se quer explicitar a ligação dupla interna,
Neste caso o backbone contém uma dupla C=C em cada repetido (o que dá insaturação na cadeia).
- 1,2‑adição (ocorre em parte): forma-se uma unidade com um grupo vinílico pendente. A unidade repetitiva pode ser escrita como
ou seja, um carbono do backbone carrega um ramo vinílico
.
Observação prática para prova: ao esboçar o copolímero, explique qual microestrutura de butadieno você está usando (1,4 ou 1,2). Em NBR (acrilonitrila‑butadieno) é normal mencionar que existe mistura de microestruturas; para desenho, 1,4 é a escolha usual.
Passo 5
Agora formamos o copolímero juntando as duas unidades repetitivas. Existem vários arranjos possíveis (alternante, bloco, random). O nome genérico “poli(acrilonitrila butadieno)” geralmente refere-se ao copolímero random (como o NBR — nitrila‑butadieno rubber). Uma forma compacta e comum de representar um copolímero random é:
Aqui
e
indicam números de repetições de cada bloco; em um copolímero random, as unidades se alternam de forma irregular, então você pode também escrever a cadeia explicitando alguns repetidos intercalados.
Passo 6
Esboço explícito de um trecho de cadeia (exemplo) — vou mostrar uma sequência com unidades de acrilonitrila e unidades de butadieno (1,4) intercaladas de forma aleatória. Este é o desenho que costuma aparecer em provas quando pedem “esboce a estrutura”:
Explicando cada parte: cada
é um repetido originado da acrilonitrila; cada
é um repetido originado do butadieno por 1,4‑adição. As ligações entre essas unidades são ligações simples carbono‑carbono que constituem o backbone do polímero.
Passo 7
Dicas de desenho rápido para a prova (prático e confortável):
- Desenhe primeiro a unidade da acrilonitrila:
. - Desenhe a unidade do butadieno (usar 1,4):
. - Ligue várias dessas unidades em série, alternando-as se quiser representar copolímero alternante, ou misturando aleatoriamente para copolímero random.
- Use reticências no início e no fim para indicar que é uma cadeia polimérica:
.