Avainero ataktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin välillä on se, että ataktisilla polymeereillä on substituentinsa satunnaisella tavalla ja isotaktisilla polymeereillä on substituentinsa samalla puolella, kun taas syndiotaktisten polymeerien substituentit ovat vuorotellen.
Taktisuus on kemiallinen käsite, joka kuvaa makromolekyylin vierekkäisten kiraalisten keskusten suhteellista stoikiometriaa. Makromolekyyli on suuri molekyyli, kuten polymeeri. Taktisuus on tärkeää määritettäessä polymeerin ominaisuuksia. Se johtuu siitä, että polymeerin rakenne säätelee muita ominaisuuksia, kuten jäykkyyttä, kiteisyyttä jne.
Mikä on Atactic Polymer?
Ataktinen polymeeri on polymeerimateriaali, jossa hiiliketjun substituentit on järjestetty satunnaisesti. Yleensä vapaaradikaalipolymeroinnin kautta muodostuvilla polymeereillä on tämä rakenne; esimerkiksi polyvinyylikloridi. Ataktisilla polymeereillä on amorfinen rakenne johtuen substituenttiryhmien satunnaisesta järjestelystä.
Kuva 01: Ataktisen polymeerin yleinen rakenne
Nämä ataktiset polymeerit ovat kuitenkin tärkeitä polymeeriteknologiassa, mm. polystyreeni. Vaikka se on ataktista, voimme saada syndiotaktisen polystyreenimateriaalin, jos käytämme erikoiskatalyyttiä. Teollisesti valmistettu polystyreeni on kuitenkin ataktinen, koska valmistajat eivät käytä erityisiä katalyyttejä. Koska substituenttiryhmiä on sattumanvaraisesti, polymeeriketjuja ei voida järjestää järjestykseen. Siksi polystyreeni on puolikiteinen materiaali.
Polymeerimateriaalin rakennetta tarkasteltaessa kutsumme kahta vierekkäistä polymeeriyksikköä "diaadiksi". Jos diadissa on kaksi identtistä yksikköä, jotka on suunnattu samalla tavalla, kutsumme sitä meso diaadiksi. Ataktisissa polymeereissä näiden mesodiadien prosenttiosuus vaihtelee 1-99 %.
Mikä on isotaktinen polymeeri?
Isotaktinen polymeeri on polymeeri, jonka substituentit ovat samalla puolella hiiliketjua. Se tarkoittaa; kaikki polymeerimateriaalin substituentit sijaitsevat samalla puolella polymeerin runkoa.
Kuva 02: Isotaktisen polymeerin rakenne
Esimerkiksi teollisesti valmistettu polypropeeni on isotaktista. Sen valmistusmenetelmä on Ziegler-Natta-katalyysi. Yleensä nämä polymeerit ovat puolikiteisiä. Ne näyttävät helix-konfiguraation. Lisäksi tämä materiaali sisältää 100 % mesodiaadeja.
Mikä on syndiotaktinen polymeeri?
Syndiotaktiset polymeerit ovat polymeerimateriaaleja, joiden substituentit ovat vuorotellen. Siksi substituenttiryhmillä on vaihtoehtoiset paikat polymeerin rungossa.
Kuva 03: Syndiotaktisen polymeerin rakenne
Jos tuotamme polystyreeniä metalloseenikatalyysipolymeroinnilla, se antaa syndiotaktisen polystyreenimateriaalin ja se on kiteistä materiaalia. Polymeeri sisältää 100 % racemodiadeja (diadi sisältää kaksi vastakkain suunnattua yksikköä).
Mitä eroa ataktisella isotaktisella ja syndiotaktisella polymeerillä on?
Taktisuuden mukaan polymeerejä on kolmenlaisia: ataktiset polymeerit, isotaktiset polymeerit ja syndiotaktiset polymeerit. Keskeinen ero ataktisten isotaktisten ja syndiotaktisten polymeerien välillä on se, että ataktisilla polymeereillä on substituentinsa satunnaisella tavalla ja isotaktisilla polymeereillä on substituentinsa samalla puolella, kun taas syndiotaktisten polymeerien substituentit ovat vuorotellen.
Lisäksi ataktiset polymeerit ovat enimmäkseen amorfisia ja isotaktiset polymeerit 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 % mesodiadeja, kun taas isotaktisissa polymeereissä on 100 % mesodiadeja ja syndiotaktisissa polymeereissä on 100 % rasemodiadeja.
Alla oleva infografiikka tiivistää ataktisen isotaktisen ja syndiotaktisen polymeerin erot vierekkäin.
Yhteenveto – Ataktinen isotaktinen vs syndiotaktinen polymeeri
On olemassa kolmenlaisia polymeerejä niiden taktisuuden mukaan: ataktinen polymeeri, isotaktinen polymeeri ja syndiotaktinen polymeeri. Keskeinen ero ataktisten isotaktisten ja syndiotaktisten polymeerien välillä on se, että ataktisilla polymeereillä on substituentinsa satunnaisella tavalla ja isotaktisilla polymeereillä on substituentinsa samalla puolella, kun taas syndiotaktisten polymeerien substituentit ovat vuorotellen.
