촉각성

촉각성(Gristian τακιικκόό tak tak tak tak tak tak tak tak tak tak taktikos "또는 배열이나 질서와 관련됨")은 고분자 내 인접 치랄 중심부의 상대적 입체화학이다.^[1] 촉각성의 실질적인 중요성은 폴리머의 물리적 특성에 미치는 영향에 있다. 고분자 구조의 규칙성은 단단하고 결정성이 긴 범위 순서 또는 유연하고 비정형적인 장기 범위 장애가 있는 정도에 영향을 미친다. 또한 폴리머의 촉각성에 대한 정확한 지식은 폴리머가 녹는 온도, 용매에 녹는 용액과 그 기계적 성질을 이해하는 데 도움을 준다.

IUPAC 정의에서 전술 고크로몰리큘은 기본적으로 모든 구성(반복) 단위가 동일한 고크로몰리큘이다. 촉각성은 특히 폴리머 백본의 한 쪽에 대체 R이 있는 각 반복 유닛이 이전 것과 같은 면, 다른 면과 같은 면에 대체품을 배치하거나 이전 면과 관련하여 무작위로 배치되는 경우 -HC-CH₂(R) 유형의 비닐 중합체에서 중요하다.e. 모든 탄소 원자가 사면 분자 기하학에서 등뼈를 구성하는 탄화수소 고분자에서, 지그재그 등뼈는 종이 밖으로 튀어나오거나 종이로 후퇴하는 대체 물질과 함께 종이 평면에 있다. 이 투영을 줄리오 나타(Giulio Natta)의 이름을 따서 나타 투영이라고 한다. 단극성 고분자는 반복 단위당 1개의 입체 원자를 가지며, 비극성 고분자에 대해서는 단위당 1개 이상의 입체 원자를 가진다.

촉각성 기술

디아즈

폴리머 분자 안에 있는 두 개의 인접한 구조 단위는 디아드를 구성한다. 디아드는 겹친다. 각 구조 단위는 각각 이웃과 한 디아드의 일부인 두 디아드의 일부로 간주된다. diad가 동일한 방향의 두 단위로 구성되는 경우, diad를 meso diad(약칭 m)라고 한다. diad가 반대 방향의 유닛으로 구성되면 diad는 경주 화합물에서와 같이 경주용 mo diad(r)라고 불린다. 비닐 폴리머 분자의 경우, 메소 디아드는 대체물이 폴리머 백본의 같은 면에 위치하는 것이다: 나타 투영에서 그들은 둘 다 평면을 가리키거나, 양쪽 모두 평면 바깥쪽을 가리킨다.

트라이어드

고분자의 입체화학은 3종류의 도입으로 더욱 정밀하게 정의할 수 있다. 동위원소삼각형(mm)은 두 개의 인접한 중간삼각형으로 구성되며, 신디오토틱삼각형(syndyotactic^[3])(rr)은 두 개의 인접한 경주모삼각형으로 구성되며, 이질삼각형삼각형(rm)은 중간삼각형에 인접한 경주모 디아드로 구성된다. 동위원소(mm) 트라이애드의 질량 분율은 촉각성의 일반적인 정량적 측정이다.

고분자의 입체화학이 베르누이 과정으로 간주될 때, 삼합성 구성은 디아드가 메소일 확률 P로부터_m 계산할 수 있다. 예를 들어, 이 확률이 0.25일 때, 발견될 확률은 다음과 같다.

• 동위원소삼각형은 P 또는_m² 0.0625이다.
• 이성적 삼합체는 2P_m(1–P_m) 또는 0.375이다.
• 신디오토틱 3종류는 (1–P_m),² 또는 0.5625이다.

총 확률 1로 테트라드에 대해서는 디아드와의 비슷한 관계가 존재한다.^{[4]: 357}

테트라드, 펜타드 등

테트라드와 펜타드의 정의는 특히 장거리 순서에 관한 정보가 바람직할 때 촉각성을 정의하는데 더욱 정교하고 정밀함을 도입한다. Carbon-13 NMR에 의해 얻은 촉각성 측정은 일반적으로 폴리머 분자 내 다양한 펜타드의 상대적 풍부함(예: mmmm, mrm)으로 표현된다.

촉각성 계량화를 위한 기타 규약

촉각을 표현하는 일차적인 관례는 위에서 설명한 바와 같이 삼합체 또는 고차 성분의 상대적 중량 비율에 관한 것이다. 촉각을 위한 다른 표현은 폴리머 분자 내 메소와 레이스모 시퀀스의 평균 길이다. 평균 메소 시퀀스 길이는 다음과 같이 펜타드의 상대적 풍부함에서 근사할 수 있다.^[5]

${\displaystyle MSL={\frac {mmmm+{\tfrac {3}{2}}mrrr+2rmmr+{\tfrac {1}{2}}rmrm+{\tfrac {1}{2}}rmrr}{{\tfrac {1}{2}}mmmr+rmmr+{\tfrac {1}{2}}rmrm+{\tfrac {1}{2}}rmrr}}}$

폴리머

동위원소 중합체

동위원소 폴리머는 동위원소 고분자(IUPAC 정의)로 구성된다.^[6] 동위원소 고분자에서 모든 대체물은 고분자 등뼈의 같은 면에 위치한다. 동위원소 고분자는 100% 메소 디아드로 구성된다. 지글러-나타 촉매에 의해 형성된 폴리프로필렌은 동위원소 폴리머다.^[7] 동위원소 폴리머는 대개 세미스트리스탈린이며 종종 나선형 구성을 형성한다.

신디오틱 폴리머

신디오토틱 또는 통사성 고분자에서 대체자는 체인을 따라 대체 위치를 가진다. 이 거대 분자는 100% 레이스모 디아드로 구성되어 있다. 금속성 촉매 중합에 의해 만들어진 신디오틱 폴리스티렌은 161 °C의 용해점을 가진 결정체다. Gutta percha는 또한 신디오토틱 폴리머의 예다.^[8]

아틀랙틱 폴리머

무궤도 고분자에서는 대체물이 사슬을 따라 무작위로 배치된다. 메소 디아드의 비율은 1에서 99% 사이이다. NMR과 같은 분광 기법의 도움으로 각 3개 단위의 백분율 측면에서 폴리머의 성분을 정확히 파악할 수 있다.^[9]

폴리염화비닐과 같은 자유방사성 메커니즘에 의해 형성되는 폴리머는 보통 운율적이다. 그들의 무작위적인 성질 때문에, 운율적인 중합체는 보통 비정형이다. 헤미 동위원소 고분자에서 다른 모든 반복 단위는 무작위 대체물을 가지고 있다.

아틀라스틱 폴리머는 기술적으로 매우 중요하다. 좋은 예가 폴리스티렌(PS)이다. 특수한 촉매가 그것의 합성에 사용된다면, 이 폴리머의 신디오타스틱 버전을 얻을 수 있지만, 생산되는 대부분의 산업용 폴리스티렌은 운율적이다. 두 물질은 매우 다른 성질을 가지고 있다. 왜냐하면 비정형 버전의 불규칙한 구조는 폴리머 체인이 규칙적으로 쌓이는 것을 불가능하게 만들기 때문이다. 그 결과 신디오틱 PS는 세미스트리스탈린 소재인 반면, 더 일반적인 아틀라스틱 버전은 결정화되지 못하고 대신 유리를 형성한다. 경제적 중요성이 있는 많은 폴리머가 아틀라스틱 유리 포머라는 점에서 이 예는 상당히 일반적이다.

에우틀틱 폴리머

고유 고분자에서 대체물은 체인을 따라 특정(그러나 잠재적으로 복잡할 수 있음) 위치의 순서를 차지할 수 있다. 동위원소 및 신디오토틱 폴리머는 보다 일반적인 부류의 eutactic 폴리머의 예로서, 시퀀스가 다른 종류의 대체물(예: 단백질의 측면 체인과 핵산의 기저)으로 구성되는 이질적인 고분자도 포함한다.

머리/꼬리 구성

비닐 폴리머에서 전체 구성은 폴리머 헤드/테일 구성을 정의함으로써 더 자세히 설명할 수 있다. 일반 고분자에서는 모든 단량체가 일반적으로 머리와 꼬리 사이의 구성으로 연결되어 모든 β 대체물이 세 개의 탄소 원자에 의해 분리된다. 머리와 머리 사이의 구성에서 이 분리는 2개의 탄소 원자에 의해서만 이루어지며 꼬리 대 꼬리 구성과의 분리는 4개의 원자에 의해서 이루어진다. 머리/꼬리 구성은 폴리머 촉각성의 일부가 아니지만 폴리머 결함을 고려할 때 고려해야 한다.

촉각 측정 기법

촉각성은 양성자 또는 탄소-13 NMR을 사용하여 직접 측정할 수 있다. 이 기법은 스펙트럼 분해능에 따라 알려진 다이애드(r, m), 트라이애드(mm, rm+mr, rr) 및/또는 더 높은 순서의 n-ad에 해당하는 피크 영역 또는 적분 범위를 비교하여 촉각 분포의 정량화를 가능하게 한다. 분해능이 제한된 경우, 버눌리언 또는 마코비아 분석과 같은 확률적 방법을 사용하여 분포를 적합시키고 더 높은 n-ad를 예측하고 원하는 수준으로 폴리머의 동위원소성을 계산할 수도 있다.^[10]

촉각에 민감한 다른 기법으로는 X선 분말 회절, 2차 이온 질량 분광법(^[11]SIMS), 진동 분광법(FTIR), 특히 2차원 기법이 있다.^[13] 촉각성과 그 성질 사이의 관계가 잘 확립되어 있을 때, 녹는 온도 같은 또 다른 물리적 성질을 측정함으로써 촉각을 유추할 수도 있다.^[14]

참조

외부 링크

• 촉각성 @ 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔느
• 중합체 특성에 대한 분광법의 적용 @ 캘리포니아 대학교, 로스앤젤레스