Takticitet

I kemi er takticitet graden og formen for regelmæssighed i fordelingen af ​​substituentgrupper med hensyn til den vigtigste alifatiske kæde i vinyl , acryl og beslægtede homopolymerer . For den samme forbindelse kan takticiteten variere afhængigt af polymerisationsbetingelserne . For copolymererne taler vi om cotacticitet .

Den taktiske forståelse gør brug af et sæt gentagelsesmønstre . For at beskrive konformationen (rumlig opstilling) af længere sekvenser anvendes udtrykkene "diade", "triade", "tetrad" osv. Der er mange stereokemiske muligheder .

Konfigurationsstruktur

Et makromolekyle vokser identisk i tre retninger. Hvert link kan tage bestemte konfigurationer. Der er tre typer polymerer  :

• ataktisk  : de gentagne enheder, der indeholder asymmetriske carbonatomer, følger hinanden i ingen given rækkefølge (tilfældig fordeling af R-substituenterne). En ataktisk polymer kan ikke krystallisere . For at danne et krystalgitter skal en molekylær kæde faktisk have en regelmæssig geometrisk form, der konstant gengives fra link til link.

Eksempel: ataktisk polypropylen (PPa), en oligomer opnået ved konventionelle polymerisationsprocesser. Det har svage termomekaniske egenskaber, og derfor er dets industrielle produktion lav;

• isotaktisk  : fordelingen af ​​substituenter på asymmetriske carbonatomer er ensartet langs hovedkæden . Den polymer (eller oligomer) har høj symmetri.

Et kendt eksempel er det for isotaktisk polypropylen, opnået hovedsageligt ved stereospecifik katalyse af "  Ziegler-Natta  " -typen ( koordinativ polymerisation ). Denne polyolefin fremstilles også ved en katalyse baseret på metallocener med et meget højt udbytte. PPi er meget krystalliserbar, hvilket resulterer i et tæt spiralformet netværk;

• syndiotaktisk  : substituenterne fordeles skiftevis på den ene side og den anden af ​​kæden. Denne type sekvens præsenterer også en vigtig symmetri.

Eksempler: polypropylen og syndiotaktisk polystyren , fremstillet ud fra metallocene katalysatorer .

Der er også, mindre almindeligt, isotaktiske sekvenser efter blokke (anisotaktiske), isotaktiske-ataktiske ved blokke eller endda hemi-isotaktiske.

Effekt på glasovergangstemperatur

Den følgende tabel viser effekten af ​​polymerers taktik på deres glasovergangstemperatur  :

Polymer	Syndiotaktisk	Ataktisk	Isotaktisk
Polypropylen	−4  ° C	−6  ° C	−18  ° C
Polystyren	105  ° C	100  ° C	87  ° C
Polymethylmethacrylat	160  ° C	105  ° C	43  ° C

Generelt har syndiotaktiske polymerer den højeste glasovergangstemperatur, mens isotaktiske polymerer har den laveste.

Takticitetsmålingsteknikker

Undersøgelsen af ​​polymeristernes takticitet (eller cotacticitet) kan udføres ved hjælp af NMR-spektroskopi , sekundær ioniseringsmassespektrometri , infrarød spektroskopi og røntgendiffraktometri .

Takticitet er normalt angivet i procent ved hjælp af isotacticitetsindekset. I tilfælde af termoplast baseret på polypropylen og propylencopolymerer kan bestemmelsen af ​​dette indeks finde sted ved at bestemme den procentdel af materialer, der kan ekstraheres fra denne plast med den kogende n-heptan .

Noter og referencer

1. French Chemical Society , polypropylen , 8 th udgave: 2009.
2. DW van Krevelen og Klaas du Nijenhuis, Properties of Polymers, 4 th udgave, 2009
3. NF ISO 9113 oktober 1987 Plast - Termoplast baseret på polypropylen (PP) og propylencopolymerer - Bestemmelse af isotakticitetsindeks

Se også

Relaterede artikler

• Gentag mønster
• Stereokemi
• Sidekæde