Структура, свойства и применение стереолегулярных молимеров


Задание 448(ш)
Какие полимеры называют стереорегулярными? Чем объясняется более высокая температура плавления и большая механическая прочность стереорегулярных полимеров по сравнению с нерегулярными?
Решение:
Стереорегулярные полимеры (изотактические и синдиотактические) высокомолекулярные полимеры, макромолекулы которых состоят из одинаковых по химическому составу звеньев, имеющих одинаковую (или разную, но чередующуюся в определенной периодичности) пространственную конфигурацию. В таких полимерах все заместители (например, группы –СН3 у полипропилена) расположены в пространстве в каком-то одном, строго определенном порядке, например, мономеры объединены «голова к хвосту». Если при этом все заместители находятся по одну сторону относительно оси молекулярной цепи, то такие полимеры имеют очень высокую стереорегулярность и называются изотактическими. К таким полимерам относятся, например, 1,4-цис- и 1,4-транс-полидиены.

синдиотактические полимеры, изотактические полимеры, стереолегулярные молимеры, полимеры

В синдиотактических полимерах заместители у одних мономеров находятся по одну сторону оси молекулярной цепи, у других — по другую сторону.

Конфигурацию макромолекулы часто изображают проекциями Фишера. Допустим, макромолекула лежит в плоскости XZ в декартовой системе координат XYZ. Тогда проекции Фишера изображаются прямыми линиями на плоскости XY.

синдиотактические полимеры, изотактические полимеры, стереолегулярные молимеры, полимеры

Стереорегулярные полимеры способны образовывать трехмерные кристаллы.

синдиотактические полимеры, изотактические полимеры, стереолегулярные молимеры, полимеры

Фото со стока - Натуральный каучук (цис-1,4-полиизопрен), химической структуры.

Используется для изготовления перчаток хирургов, презервативы, сапоги, автомобильные шины и т.д. Атомы, 
представленные в виде сферы с обычной цветовой кодировкой: водородные (белый), углерода (серый).

Однако полностью кристаллические. синтетического полимеры еще не получены. Содержание кристаллической. фазы в полимерах определяет их физические и механические свойства. Кристаллизующиеся стереорегулярные полимеры, по сравнению с аналогичными некристаллическими полимерами имеют более высокие температуры плавления (размягчения), более низкую растворимость и намного более высокие показатели деформационнопрочностных свойств. К образованию стабильных кристаллов способны регулярные отрезки цепи, включающие 20-30 мономерных звеньев.