Wat is telomerisatie?
Telomerisatie is een chemisch proces dat polymeren met een korte keten, oligomeren genoemd, bestaat uit twee tot tien herhalende eenheden. Oligomeren worden gemengd met polymeren van hetzelfde type om de flexibiliteit en verwerkbaarheid van een materiaal te vergroten. De polymerisatiereactie wordt afgebroken in ketenoverdrachtpolymeerreacties door het telomerisatieproces.
Polymerisatiereacties treden meestal vrij snel op. Het monomeer is de basale enkele eenheid die de ruggengraat van het polymeer vormt. Gewoonlijk moeten de monomeereenheden worden overgehaald om te reageren door ofwel een katalysator of energie toe te voegen. De polymerisatiereactie zal bijna onmiddellijk plaatsvinden zodra de activeringsenergie, of de energiehindernis die spontane reactie voorkomt, wordt voldaan.
Hoewel de reactie snel verloopt, worden monomeren één voor één aan de keten toegevoegd. De polymeerketens blijven groeien totdat het monomeer is uitgeput. Het uiteindelijke molecuulgewicht van het polymeer wordt geregeld door hoeveel ketens worden geïnitieerd, een functie van de initiële omstandigheden. De initiële omstandigheden zouden de hoeveelheid katalysator, de toegevoegde warmte en het reactorontwerp omvatten.
Polymeren zijn vanwege hun hoge molecuulgewicht vaak stijf. Om het materiaal plooibaarder te maken, worden oligomeren met korte keten van dezelfde of vergelijkbare chemische samenstelling toegevoegd. De veel voorkomende nieuwe auto geur wordt veroorzaakt door migratie van de oligomeren, in deze context weekmakers genoemd, uit vinyl bekleding. De oligomeren zijn kort genoeg om enige vluchtigheid te hebben, waardoor ze door de neus kunnen worden gedetecteerd.
Er zijn veel soorten polymeerreacties. In een kettingoverdrachtsreactie is de reactieve soort een vrije radicaal, een onstabiele moleculaire soort met een ongepaard elektron dat onmiddellijk zal reageren. De kettingvoortplantingsstappen van de polymeerreactie houden het radicaal in beweging langs de keten terwijl het groeit.
Toegang tot het reactieve radicale einde wordt moeilijker naarmate de keten langer wordt. Als een ketenoverdrachtsmiddel aanwezig is, zal het middel het vrije radicaal overbrengen naar een nieuw monomeer en de keten beëindigen. Het vrije radicaalmonomeer begint een nieuwe keten. Zowel de beëindiging van de vroege keten, wat de telomerisatiestap is, als de start van een nieuw ketenwerk om de lengte van de ketens te beperken.
Goede ketenoverdrachtsmiddelen hebben meestal een zwakke chemische binding, waardoor de overdracht van het ongepaarde elektron wordt vergemakkelijkt. Veelgebruikte middelen zijn halogeenkoolstoffen, koolstofatomen gebonden aan de halogeenreeks elementen. Thiolen, het zwavelequivalent van een alcohol met een zwavel-waterstof (—SH) functionele groep, worden ook gebruikt.
Oligomeren met een korte keten kunnen met elkaar telomeriseren in vier configuraties: van kop tot kop, van kop tot staart, van staart tot staart en van staart tot kop. Het oligomeermengsel zal uit alle vier moleculen bestaan. Polymeerchemici bestuderen manieren om telomerisatieresultaten voorspelbaarder te maken.