Het belangrijkste verschil tussen atactisch isotactisch en syndiotactisch polymeer is dat de atactische polymeren hun substituenten op een willekeurige manier hebben en dat isotactische polymeren hun substituenten aan dezelfde kant hebben, terwijl de syndiotactische polymeren hun substituenten in een alternerend patroon hebben.
Tacticiteit is een chemisch concept dat de relatieve stoichiometrie beschrijft van aangrenzende chirale centra in een macromolecuul. Een macromolecuul is een groot molecuul zoals een polymeer. Tacticiteit is belangrijk bij het bepalen van de eigenschappen van een polymeer. Het is omdat de structuur van een polymeer andere eigenschappen regelt, zoals stijfheid, kristalliniteit, enz.
Wat is Atactisch polymeer?
Een atactisch polymeer is een polymeermateriaal waarbij de substituenten in een koolstofketen op een willekeurige manier zijn gerangschikt. Gewoonlijk hebben polymeren die zich vormen via vrije radicaalpolymerisatie deze structuur; bijvoorbeeld polyvinylchloride. Atactische polymeren hebben een amorfe structuur vanwege de willekeurige rangschikking van substituentgroepen.
Figuur 01: Algemene structuur van een atactisch polymeer
Deze atactische polymeren zijn echter belangrijk in de polymeertechnologie, b.v. polystyreen. Hoewel het atactisch is, kunnen we een syndiotactisch polystyreenmateriaal verkrijgen als we een gespecialiseerde katalysator gebruiken. Industrieel geproduceerd polystyreen is echter atactisch omdat fabrikanten geen specifieke katalysatoren gebruiken. Omdat er willekeurig gerangschikte substituentgroepen zijn, kunnen de polymeerketens niet op een geordende manier worden gerangschikt. Daarom is polystyreen een semi-kristallijn materiaal.
Als we de structuur van een polymeermateriaal beschouwen, noemen we twee aangrenzende polymeereenheden een "diade". Als de diade twee identieke eenheden heeft, op dezelfde manier georiënteerd, noemen we het een meso diade. In atactische polymeren varieert het percentage van deze mesodiaden van 1-99%.
Wat is isotactisch polymeer?
Een isotactisch polymeer is een polymeer waarvan de substituenten aan dezelfde kant van de koolstofketen zitten. Dat betekent; alle substituenten van het polymeermateriaal bevinden zich aan dezelfde kant van de ruggengraat van het polymeer.
Figuur 02: Structuur van isotactisch polymeer
Industrieel bereid polypropyleen is bijvoorbeeld isotactisch. De productiemethode is Ziegler-Natta-katalyse. Gewoonlijk zijn deze polymeren semi-kristallijn. Ze tonen een helixconfiguratie. Dit materiaal bevat ook 100% mesodiaden.
Wat is syndiotactisch polymeer?
Syndiotactische polymeren zijn polymeermaterialen waarvan de substituenten in een wisselend patroon zijn. Daarom hebben substituentgroepen afwisselende posities langs de ruggengraat van het polymeer.
Figuur 03: Structuur van syndiotactisch polymeer
Als we polystyreen produceren via metalloceenkatalysepolymerisatie, geeft het een syndiotactisch polystyreenmateriaal en is het een kristallijn materiaal. Het polymeer bevat 100% racemodiads (de diad bevat twee eenheden die tegenover elkaar georiënteerd zijn).
Wat is het verschil tussen atactisch isotactisch en syndiotactisch polymeer?
Er zijn drie soorten polymeren volgens de tacticiteit: atactische polymeren, isotactische polymeren en syndiotactische polymeren. Het belangrijkste verschil tussen atactisch isotactisch en syndiotactisch polymeer is dat atactische polymeren hun substituenten op een willekeurige manier hebben en isotactische polymeren hun substituenten aan dezelfde kant hebben, terwijl de syndiotactische polymeren hun substituenten in een alternerend patroon hebben.
Bovendien zijn atactische polymeren meestal amorf en zijn isotactische polymeren semi-kristallijn, terwijl syndiotactische polymeren meestal kristallijn zijn. Trouwens, een ander significant verschil tussen atactische isotactische en syndiotactische polymeren is dat atactische polymeren 1-99% meso-diaden hebben, terwijl isotactische polymeren 100% meso-diaden hebben en syndiotactische polymeren 100% racemo-diaden.
De onderstaande infographic vat het verschil samen tussen atactisch isotactisch en syndiotactisch polymeer, naast elkaar.
Samenvatting - Atactisch isotactisch versus syndiotactisch polymeer
Er zijn drie soorten polymeren volgens hun tacticiteit: atactisch polymeer, isotactisch polymeer en syndiotactisch polymeer. Het belangrijkste verschil tussen atactisch isotactisch en syndiotactisch polymeer is dat de atactische polymeren hun substituenten op een willekeurige manier hebben en dat de isotactische polymeren hun substituenten aan dezelfde kant hebben, terwijl de syndiotactische polymeren hun substituenten in een alternerend patroon hebben.
