Che cos'è la telomerizzazione?
La telomerizzazione è un processo chimico che crea polimeri a catena corta, chiamati oligomeri, costituiti da due a dieci unità ripetitive. Gli oligomeri vengono miscelati con polimeri dello stesso tipo per aumentare la flessibilità e la lavorabilità di un materiale. La reazione di polimerizzazione viene interrotta nelle reazioni ai polimeri di trasferimento a catena mediante il processo di telomerizzazione.
Le reazioni di polimerizzazione di solito si verificano abbastanza rapidamente. Il monomero è l'unità singola di base che costituisce la spina dorsale del polimero. Di solito, le unità monomeriche devono essere coassiali per reagire aggiungendo un catalizzatore o energia. La reazione di polimerizzazione avverrà quasi istantaneamente una volta soddisfatta l'energia di attivazione, o l'ostacolo energetico che impedisce la reazione spontanea.
La reazione, sebbene proceda rapidamente, aggiunge monomeri alla catena uno alla volta. Le catene polimeriche continuano a crescere fino all'esaurimento del monomero. Il peso molecolare finale del polimero è controllato da quante catene sono iniziate, in funzione delle condizioni iniziali. Le condizioni iniziali includono la quantità di catalizzatore, il calore aggiunto e il design del reattore.
I polimeri, a causa del loro alto peso molecolare, tendono ad essere rigidi. Al fine di rendere il materiale più flessibile, vengono aggiunti oligomeri a catena corta della stessa o simile composizione chimica. L'odore comune delle nuove auto è causato dalla migrazione degli oligomeri, chiamati plastificanti in questo contesto, dalla tappezzeria in vinile. Gli oligomeri sono abbastanza corti da avere una certa volatilità, permettendo loro di essere rilevati dal naso.
Esistono molti tipi di reazioni polimeriche. In una reazione di trasferimento a catena, la specie reattiva è un radicale libero, una specie molecolare instabile con un elettrone spaiato che reagirà immediatamente. Le fasi di propagazione della catena della reazione polimerica mantengono il radicale muoversi lungo la catena man mano che cresce.
L'accesso all'estremità radicale reattiva diventa più difficile man mano che la catena si allunga. Se è presente un agente di trasferimento di catena, l'agente trasferirà il radicale libero su un nuovo monomero e terminerà la catena. Il monomero radicale libero avvierà una nuova catena. Sia la fine della catena iniziale, che è la fase di telomerizzazione, sia l'avvio di una nuova catena di lavoro per limitare la lunghezza delle catene.
I buoni agenti di trasferimento a catena di solito hanno un legame chimico debole, facilitando il trasferimento dell'elettrone spaiato. Gli agenti più comuni in uso sono alogenati, carboni legati alla serie di elementi alogeni. Si usano anche tioli, l'equivalente di zolfo di un alcool con un gruppo funzionale zolfo-idrogeno (—SH).
Gli oligomeri a catena corta possono subire telomerizzazione tra loro in quattro configurazioni: testa a testa, testa a coda, coda a coda e coda a testa. La miscela di oligomeri sarà composta da tutte e quattro le molecole. I chimici dei polimeri studiano i modi per rendere più prevedibili i risultati della telomerizzazione.