Der Hauptunterschied zwischen ataktischem isotaktischem und syndiotaktischem Polymer besteht darin, dass die Substituenten der ataktischen Polymere zufällig und die Substituenten der isotaktischen Polymere auf derselben Seite liegen, während die Substituenten der syndiotaktischen Polymere in einem alternierenden Muster angeordnet sind.
Taktizität ist ein chemisches Konzept, das die relative Stöchiometrie benachbarter chiraler Zentren in einem Makromolekül beschreibt. Ein Makromolekül ist ein großes Molekül wie ein Polymer. Taktizität ist wichtig bei der Bestimmung der Eigenschaften eines Polymers. Dies liegt daran, dass die Struktur eines Polymers andere Eigenschaften wie Steifigkeit, Kristallinität usw. reguliert.
Was ist ataktisches Polymer?
Ein ataktisches Polymer ist ein Polymermaterial, bei dem die Substituenten in einer Kohlenstoffkette zufällig angeordnet sind. Normalerweise haben Polymere, die sich durch radikalische Polymerisation bilden, diese Struktur; zum Beispiel Polyvinylchlorid. Ataktische Polymere haben aufgrund der zufälligen Anordnung von Substituentengruppen eine amorphe Struktur.
Abbildung 01: Allgemeine Struktur eines ataktischen Polymers
Diese ataktischen Polymere sind jedoch wichtig in der Polymertechnologie, z. B. Polystyrol. Obwohl es ataktisch ist, können wir ein syndiotaktisches Polystyrolmaterial erh alten, wenn wir einen speziellen Katalysator verwenden. Industriell hergestelltes Polystyrol ist jedoch ataktisch, da die Hersteller keine speziellen Katalysatoren verwenden. Da zufällig angeordnete Substituentengruppen vorhanden sind, können die Polymerketten nicht geordnet angeordnet werden. Daher ist Polystyrol ein teilkristallines Material.
Wenn wir die Struktur eines Polymermaterials betrachten, bezeichnen wir zwei benachbarte Polymereinheiten als „Diade“. Wenn die Diade zwei identische Einheiten hat, die auf die gleiche Weise orientiert sind, nennen wir sie eine Meso-Diade. In ataktischen Polymeren liegt der Prozentsatz dieser Mesodiaden zwischen 1 und 99 %.
Was ist isotaktisches Polymer?
Ein isotaktisches Polymer ist ein Polymer, bei dem sich die Substituenten auf derselben Seite der Kohlenstoffkette befinden. Das bedeutet; alle Substituenten des Polymermaterials befinden sich auf derselben Seite des Rückgrats des Polymers.
Abbildung 02: Struktur des isotaktischen Polymers
Zum Beispiel ist industriell hergestelltes Polypropylen isotaktisch. Sein Herstellungsverfahren ist die Ziegler-Natta-Katalyse. Üblicherweise sind diese Polymere teilkristallin. Sie zeigen eine Helixkonfiguration. Außerdem enthält dieses Material 100 % Mesodiaden.
Was ist ein syndiotaktisches Polymer?
Syndiotaktische Polymere sind Polymermaterialien, die die Substituenten in einem alternierenden Muster aufweisen. Daher haben Substituentengruppen alternative Positionen entlang der Hauptkette des Polymers.
Abbildung 03: Struktur des syndiotaktischen Polymers
Wenn wir Polystyrol durch Metallocenkatalyse-Polymerisation herstellen, ergibt sich ein syndiotaktisches Polystyrolmaterial und es ist ein kristallines Material. Das Polymer enthält 100 % Racemo-Diaden (die Diade enthält zwei gegensätzlich orientierte Einheiten).
Was ist der Unterschied zwischen ataktischem isotaktischem und syndiotaktischem Polymer?
Es gibt drei Arten von Polymeren entsprechend der Taktizität: ataktische Polymere, isotaktische Polymere und syndiotaktische Polymere. Der Hauptunterschied zwischen ataktischem isotaktischem und syndiotaktischem Polymer besteht darin, dass ataktische Polymere ihre Substituenten zufällig und isotaktische Polymere ihre Substituenten auf derselben Seite haben, während die syndiotaktischen Polymere ihre Substituenten in einem alternierenden Muster haben.
Außerdem sind ataktische Polymere meist amorph und isotaktische Polymere teilkristallin, während syndiotaktische Polymere meist kristallin sind. Außerdem besteht ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen ataktischen isotaktischen und syndiotaktischen Polymeren darin, dass ataktische Polymere 1-99 % Meso-Diaden aufweisen, während isotaktische Polymere 100 % Meso-Diaden aufweisen und syndiotaktische Polymere 100 % Racemo-Diaden aufweisen.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen ataktischem isotaktischem und syndiotaktischem Polymer nebeneinander zusammen.
Zusammenfassung – Ataktisches isotaktisches vs. syndiotaktisches Polymer
Es gibt drei Arten von Polymeren entsprechend ihrer Taktizität: ataktisches Polymer, isotaktisches Polymer und syndiotaktisches Polymer. Der Hauptunterschied zwischen ataktischem isotaktischem und syndiotaktischem Polymer besteht darin, dass die ataktischen Polymere ihre Substituenten zufällig und die isotaktischen Polymere ihre Substituenten auf derselben Seite haben, während die syndiotaktischen Polymere ihre Substituenten in einem alternierenden Muster haben.
