Ključna razlika med ataktičnim izotaktičnim in sindiotaktičnim polimerom je, da imajo ataktični polimeri svoje substituente naključno, izotaktični polimeri pa imajo substituente na isti strani, medtem ko imajo sindiotaktični polimeri svoje substituente v izmeničnem vzorcu.
Taktičnost je kemijski koncept, ki opisuje relativno stehiometrijo sosednjih kiralnih središč v makromolekuli. Makromolekula je velika molekula, kot je polimer. Pri določanju lastnosti polimera je pomembna taktičnost. To je zato, ker struktura polimera uravnava druge lastnosti, kot so togost, kristaliničnost itd.
Kaj je ataktični polimer?
Ataktični polimer je polimerni material, kjer so substituenti v ogljikovi verigi razporejeni naključno. Običajno imajo polimeri, ki nastanejo s polimerizacijo prostih radikalov, to strukturo; na primer polivinilklorid. Ataktični polimeri imajo amorfno strukturo zaradi naključne razporeditve substituentskih skupin.
Slika 01: Splošna struktura ataktičnega polimera
Vendar pa so ti ataktični polimeri pomembni v tehnologiji polimerov, npr. polistiren. Čeprav je ataktičen, lahko dobimo sindiotaktični polistirenski material, če uporabimo specializiran katalizator. Vendar pa je industrijsko proizveden polistiren ataktičen, ker proizvajalci ne uporabljajo posebnih katalizatorjev. Ker obstajajo naključno razporejene skupine substituentov, polimernih verig ni mogoče razporediti na urejen način. Zato je polistiren polkristaliničen material.
Ko razmišljamo o strukturi polimernega materiala, dve sosednji polimerni enoti imenujemo "diada". Če ima diada dve enaki enoti, orientirani na enak način, jo imenujemo mezo diada. V ataktičnih polimerih se odstotek teh mezo diad giblje med 1-99%.
Kaj je izotaktični polimer?
Izotaktični polimer je polimer, ki ima substituente na isti strani ogljikove verige. To pomeni; vsi substituenti polimernega materiala se nahajajo na isti strani hrbtenice polimera.
Slika 02: Struktura izotaktičnega polimera
Na primer, industrijsko pripravljen polipropilen je izotaktičen. Njegova proizvodna metoda je kataliza Ziegler-Natta. Običajno so ti polimeri polkristalni. Prikazujejo konfiguracijo vijačnice. Poleg tega ta material vsebuje 100 % mezo diad.
Kaj je sindiotaktični polimer?
Sindiotaktični polimeri so polimerni materiali, ki imajo substituente v izmeničnem vzorcu. Zato imajo substituentne skupine nadomestne položaje vzdolž hrbtenice polimera.
Slika 03: Struktura sindiotaktičnega polimera
Če polistiren proizvedemo s polimerizacijo metalocenske katalize, dobimo sindiotaktični polistirenski material in je kristalni material. Polimer vsebuje 100 % racemo diad (diada vsebuje dve enoti, usmerjeni nasproti).
Kakšna je razlika med ataktičnim izotaktičnim in sindiotaktičnim polimerom?
Glede na taktičnost ločimo tri vrste polimerov: ataktični polimeri, izotaktični polimeri in sindiotaktični polimeri. Ključna razlika med ataktičnim izotaktičnim in sindiotaktičnim polimerom je v tem, da imajo ataktični polimeri svoje substituente naključno, izotaktični polimeri pa imajo svoje substituente na isti strani, medtem ko imajo sindiotaktični polimeri svoje substituente v izmeničnem vzorcu.
Poleg tega so ataktični polimeri večinoma amorfni, izotaktični polimeri pa polkristalni, medtem ko so sindiotaktični polimeri večinoma kristalni. Poleg tega je druga pomembna razlika med ataktičnim izotaktičnim in sindiotaktičnim polimerom ta, da imajo ataktični polimeri 1–99 % mezo diad, medtem ko imajo izotaktični polimeri 100 % mezo diad, sindiotaktični polimeri pa 100 % racemo diad.
Spodnja infografika povzema razliko med ataktičnim izotaktičnim in sindiotaktičnim polimerom, drug ob drugem.
Povzetek – ataktični izotaktični proti sindiotaktičnemu polimeru
Glede na njihovo taktičnost obstajajo tri vrste polimerov: ataktični polimer, izotaktični polimer in sindiotaktični polimer. Ključna razlika med ataktičnim izotaktičnim in sindiotaktičnim polimerom je v tem, da imajo ataktični polimeri svoje substituente naključno, izotaktični polimeri pa imajo svoje substituente na isti strani, medtem ko imajo sindiotaktični polimeri svoje substituente v izmeničnem vzorcu.
