Synthese von Perlon (Nylon 6)

Demonstrationsexperiment auf Video

Synthese von Perlon (Nylon 6)

Lernziel: Polymerisation

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
e - Caprolactam
Natrium

Geräte und Glaswaren:tr>
Becherglas 25 mL
Dreifuß mit Keramikfaserplatte
Bunsenbrenner
Glasstab
Pinzette
Messer

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Der Umgang mit Natrium erfordert größte Vorsicht. Hautkontakt mit Natriummetall führt zu Verbrennungen bzw. extrem tiefgreifenden Verätzungen. Durch Verschlucken entstehen schwerste Verätzungen der Speiseröhre und der Magenschleimhaut

Schutzbrille und trockene! Schutzhandschuhe erforderlich!

Versuchsdurchführung:

In ein 25 mL Becherglas gibt man 10 g e - Caprolactam, in das ein Stückchen sorgfältig entrindetes Natrium (ca 0.01 g) mit einem Glasstab eingedrückt wird. Bei nicht allzu großer Flamme wird der Reaktionsansatz zum Schmelzen gebracht. Anschließend erhitzt man zum Sieden. Die dunkelbraune Schmelze lässt man 5 Minuten abkühlen und rührt mit dem Glasstab um. Mit dem Glasstab wird nun ein Faden aus dem Becherglas gezogen.

Video clip (Download RealPlayer .rm file)

Deutung des Versuchsergebnisses:

Die Induktion der Lactam-Polymerisation erfolgt in zwei Stufen. Zunächst reagiert Caprolactam mit Na unter Bildung eines Lactam-Anions (1). In einem zweiten Schritt greift das Lactam-Anion (aktiviertes Monomer) das C-Atom der Carbonylgruppe eines Caprolactam-Moleküls an und wird an dieses addiert. Ringöffnung führt zur Bildung eines
N-Caproylcaprolactam-Anions (2). So entsteht eine weitere Spezies, die in der selben Weise mit Caprolactam reagieren kann. Die Wiederholung dieses Vorgangs führt zu einer Kettenreaktion (3).

Anionische, ringöffnende Polymerisation
Hinweis:
Geschichte des Perlon

Liste der Experimente