Ключевое различие между атактическим изотактическим и синдиотактическим полимером заключается в том, что атактические полимеры имеют свои заместители случайным образом, а изотактические полимеры имеют свои заместители с одной и той же стороны, тогда как синдиотактические полимеры имеют свои заместители в чередующемся порядке.
Тактичность - это химическое понятие, описывающее относительную стехиометрию соседних хиральных центров в макромолекуле. Макромолекула представляет собой большую молекулу, такую как полимер. Тактичность важна при определении свойств полимера. Это связано с тем, что структура полимера регулирует другие свойства, такие как жесткость, кристалличность и т. д.
Что такое атактический полимер?
Атактический полимер представляет собой полимерный материал, в котором заместители в углеродной цепи расположены случайным образом. Обычно такую структуру имеют полимеры, образующиеся в результате свободнорадикальной полимеризации; например, поливинилхлорид. Атактические полимеры имеют аморфную структуру из-за случайного расположения групп-заместителей.
Рисунок 01: Общая структура атактического полимера
Однако эти атактические полимеры важны в полимерной технологии, т.е. полистирол. Хотя он атактический, мы можем получить синдиотактический полистирольный материал, если используем специальный катализатор. Однако полистирол промышленного производства является атактическим, поскольку производители не используют специальные катализаторы. Поскольку замещающие группы расположены случайным образом, полимерные цепи не могут быть расположены упорядоченным образом. Поэтому полистирол является полукристаллическим материалом.
При рассмотрении структуры полимерного материала мы называем две соседние полимерные единицы «диадой». Если диада состоит из двух одинаковых единиц, ориентированных одинаково, мы называем ее мезодиадой. В атактических полимерах процент этих мезодиад колеблется от 1 до 99%.
Что такое изотактический полимер?
Изотактический полимер представляет собой полимер, который имеет заместители на одной стороне углеродной цепи. Это означает; все заместители полимерного материала расположены на одной стороне основной цепи полимера.
Рисунок 02: Структура изотактического полимера
Например, полипропилен промышленного производства является изотактическим. Метод его производства - катализ Циглера-Натта. Обычно эти полимеры являются полукристаллическими. Они показывают конфигурацию спирали. Также этот материал содержит 100% мезодиады.
Что такое синдиотактический полимер?
Синдиотактические полимеры представляют собой полимерные материалы, в которых заместители чередуются. Следовательно, заместители занимают альтернативные положения вдоль основной цепи полимера.
Рисунок 03: Структура синдиотактического полимера
Если мы производим полистирол с помощью полимеризации с металлоценовым катализом, получается синдиотактический полистироловый материал, и это кристаллический материал. Полимер содержит 100 % рацемических диад (диада состоит из двух звеньев, ориентированных друг против друга).
В чем разница между атактическим изотактическим и синдиотактическим полимером?
Существуют три типа полимеров в зависимости от тактичности: атактические полимеры, изотактические полимеры и синдиотактические полимеры. Ключевое различие между атактическим изотактическим и синдиотактическим полимером заключается в том, что атактические полимеры имеют свои заместители случайным образом, а изотактические полимеры имеют свои заместители с одной и той же стороны, тогда как синдиотактические полимеры имеют свои заместители в чередующемся порядке.
Кроме того, атактические полимеры в основном являются аморфными, а изотактические полимеры являются полукристаллическими, тогда как синдиотактические полимеры в основном являются кристаллическими. Кроме того, еще одно существенное различие между атактическим изотактическим и синдиотактическим полимером заключается в том, что атактические полимеры имеют 1-99% мезодиад, в то время как изотактические полимеры имеют 100% мезодиад, а синдиотактические полимеры имеют 100% рацемодиад.
Приведенная ниже инфографика суммирует разницу между атактическим изотактическим и синдиотактическим полимером, бок о бок.
Резюме – Атактический изотактический и синдиотактический полимер
Существуют три типа полимеров в зависимости от их тактичности: атактический полимер, изотактический полимер и синдиотактический полимер. Ключевое различие между атактическим изотактическим и синдиотактическим полимером заключается в том, что атактические полимеры имеют свои заместители случайным образом, а изотактические полимеры имеют свои заместители с одной и той же стороны, тогда как синдиотактические полимеры имеют свои заместители в чередующемся порядке.
