Ataktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välinen ero

avainero ataktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä on, että ataktisilla polymeereillä on substituentit satunnaisella tavalla ja isotaktisissa polymeereissä substituentit ovat samalla puolella, kun taas syndiotaktisilla polymeereillä on substituentit vuorotellen.

Taktisuus on kemiallinen käsite, joka kuvaa vierekkäisten kiraalikeskusten suhteellista stökiometriaa makromolekyylissä. Makromolekyyli on suuri molekyyli, kuten polymeeri. Taktisuus on tärkeä polymeerin ominaisuuksien määrittämisessä. Se johtuu siitä, että polymeerin rakenne säätelee muita ominaisuuksia, kuten jäykkyyttä, kiteisyyttä jne.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on kontaktipolymeeri
3. Mikä on isotaktinen polymeeri
4. Mikä on syndiotaktinen polymeeri
5. Vertailu rinnakkain - ataktinen isotaktinen vs. syndiotaktinen polymeeri taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on kontaktipolymeeri?

Ataktinen polymeeri on polymeerimateriaali, jossa hiiliketjun substituentit on järjestetty satunnaisella tavalla. Tavallisesti vapaiden radikaalien polymeroinnilla muodostuvilla polymeereillä on tämä rakenne; esimerkiksi polyvinyylikloridi. Ataktisilla polymeereillä on amorfinen rakenne johtuen substituenttiryhmien satunnaisesta järjestelystä.

Kuva 01: Ataktisen polymeerin yleinen rakenne

Nämä kontaktipolymeerit ovat kuitenkin tärkeitä polymeeritekniikassa, esim. polystyreeni. Vaikka se on kontakti, voimme saada syndiotaktisen polystyreenimateriaalin, jos käytämme erikoistunutta katalyyttiä. Teollisesti tuotettu polystyreeni on kuitenkin kosketuksellinen, koska valmistajat eivät käytä erityisiä katalyyttejä. Koska on satunnaisesti järjestettyjä substituenttiryhmiä, polymeeriketjuja ei voida järjestää määrätyllä tavalla. Siksi polystyreeni on puolikiteinen materiaali.

Kun tarkastellaan polymeerimateriaalin rakennetta, kutsumme kahta vierekkäistä polymeeriyksikköä ”diadiksi”. Jos diadilla on kaksi identtistä yksikköä, jotka on suunnattu samalla tavalla, kutsumme sitä meso-diadiksi. Ataktisissa polymeereissä näiden mesodiadien prosenttimäärä vaihtelee välillä 1-99%.

Mikä on isotaktinen polymeeri?

Isotaktinen polymeeri on polymeeri, jonka substituentit ovat hiiliketjun samalla puolella. Se tarkoittaa; kaikki polymeerimateriaalin substituentit sijaitsevat samalla sivulla polymeerin runkoa.

Kuva 02: Isotaktisen polymeerin rakenne

Esimerkiksi teollisesti valmistettu polypropeeni on isotaktinen. Sen valmistusmenetelmä on Ziegler-Natta -katalyysi. Yleensä nämä polymeerit ovat puolikiteisiä. Ne esittävät kierrekokoonpanon. Tämä materiaali sisältää myös 100% meso-diadeja.

Mikä on syndiotaktinen polymeeri?

Syndiotaktiset polymeerit ovat polymeerimateriaaleja, joilla on substituentit vuorotellen. Siksi substituenttiryhmillä on vaihtoehtoiset asemat polymeerin runkoa pitkin.

Kuvio 03: Syndiotaktisen polymeerin rakenne

Jos tuotamme polystyreeniä metalloseenikatalyyttisen polymeroinnin kautta, se antaa syndiotaktisen polystyreenimateriaalin ja se on kiteinen materiaali. Polymeeri sisältää 100% raseemadiadeja (diadi sisältää kaksi vastakkaiseen suuntautuvaa yksikköä).

Mikä on ero Ataktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä?

Taktisuuden mukaan on olemassa kolmen tyyppisiä polymeerejä: ataktiset polymeerit, isotaktiset polymeerit ja syndiotaktiset polymeerit. Keskeinen ero aktaattisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä on se, että aktaktisilla polymeereillä on substituentit satunnaisella tavalla ja isotaktisissa polymeereissä substituentit ovat samalla puolella, kun taas syndiotaktisilla polymeereillä on substituentit vuorotellen.

Lisäksi ataktiset polymeerit ovat enimmäkseen amorfisia ja isotaktiset polymeerit ovat puolikiteisiä, kun taas syndiotaktiset polymeerit ovat enimmäkseen kiteisiä. Lisäksi toinen merkittävä ero ataktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä on se, että ataktisissa polymeereissä on 1-99% meso-diadeja, kun taas isotactic polymeereissä on 100% meso diads ja syndiotactic polymeereissä on 100% racemo diads.

Alla oleva infografia esittää yhteenvedon eroaktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä, vierekkäin.

Yhteenveto - Ataktinen isotaktinen vs. syndiotaktinen polymeeri

Taktisuutensa mukaan on olemassa kolmen tyyppisiä polymeerejä: ataktinen polymeeri, isotaktinen polymeeri ja syndiotaktinen polymeeri. Keskeinen ero aktaattisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä on se, että aktaktiisilla polymeereillä on substituentit satunnaisella tavalla ja isotaktisissa polymeereissä substituentit ovat samalla puolella, kun taas syndiotaktisilla polymeereillä on substituentit vuorotellen.

Viite:

1. ”Taktiikka.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. maaliskuuta 2019, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Ataktic-2D-skeletal” Public Domain) Commons Wikimedian kautta
2. ”Isotaktinen polypropeeni-3D-pallo” - kirjoittanut Benjah-bmm27 (keskustelu · avustaja) - Oma työ (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta
3. “Syndiotaktinen-polypropeeni-3D-pallot” kirjoittanut Benjah-bmm27 - Oma työ (julkinen alue) Commons Wikimedia -palvelun kautta