什么是阳离子聚合反应？

阳离子聚合反应为一种链增长聚合反应，反应中阳离子引发剂(cationic initiator)会将电荷转移单体，使单体变得有反应性。而这个具反应性单体会与其他单体进行相似的反应，最后形成聚合物。阳离子聚合反应中的这种单体，必须受具有提供电子取代基(electron-donating substituent)的烯烃(olefins)和杂环(heterocycles)限制。相似于阴离子聚合反应，阳离子聚合反应对反应中所使用的溶剂(solvent)非常敏感，特别是溶剂可形成游离离子(free ions)的能力，此能力决定了增长的阳离子链的反应性。 阳离子聚合反应用于聚异丁烯(polyisobutylene)的产生(如：丁基橡胶用于轮胎的内胎)和聚N-乙烯基咔唑(N-vinylcarbazole，PVK)

单体

阳离子聚合反应的单体规模受限于两个主要种类：烯烃(Olefins)和具杂环单体(Heterocyclic monmers)。若要两种单体同时发生阳离子聚合反应，只有在利于热(thermally favorable)的反应中才会发生。以烯烃单体为例，是因为此单体中的双键之异构化反应(isomerization)；而对杂环单体来说，是因为单体之环张力(ring strain)的释放和在有些例子中，重复的单元的异构化反应。阳离子聚合反应中的单体具亲核性(nucleophilic)，且在聚合反应中可形成稳定的阳离子。

由左至右为反应性越差

烯烃

具有提供电子的取代基的烯烃单体会发生阳离子聚合反应，这些提供电子的取代基使烯烃具有亲核性，足以攻击亲电子性引发剂(electrophilic initiators)或使聚合链增长。同时，这些接上单体之提供电子的取代基能稳定对接下来聚合反应所产生的阳离子电荷。有些具有反应性的烯烃，具有杂原子基(heteroatom groups)的反应性会好于烷基(alkyl)或芳香基(aryl groups)，在下图从左至右反应性越差为排序，表现烯烃的反应性。无论如何，碳烯阳离子(carbenium ion)形成的反应性与单体的反应性相反。

具杂环单体

具杂环单体会阳离子聚合成内酯(lactone)、内酰胺(lactam)和环胺类(cyclic amine)，当加入引发剂(initiator)时，环状单体会产生线性聚合物(linear polymers)。具杂环单体的反应性取决于，其自身的环张力，具有大环张力的单体，如环氧乙烷(oxirane)，环氧乙烷相较于1，3-二氧环庚烷(1,3-dioxepane)具有较大的反应性，因为1，3-二氧环庚烷的环张力较小。六个(或以上)碳形成的环不倾向发生聚合反应，因为环张力较低。

具杂环单体的例

来源：wikipedia