Mis on telomerisatsioon?

Telomerisatsioon on keemiline protsess, mis loob lühikese ahelaga polümeere, mida nimetatakse oligomeerideks ja mis koosnevad kahest kuni kümnest korduvast ühikust. Oligomeerid segatakse sama tüüpi polümeeridega, et suurendada materjali paindlikkust ja töödeldavust. Polümerisatsioonireaktsioon katkestatakse ahelülekande polümeerireaktsioonides telomerisatsiooniprotsessiga.
Polümerisatsioonireaktsioonid toimuvad tavaliselt üsna kiiresti. Monomeer on põhiüksus, mis moodustab polümeeri selgroo. Tavaliselt tuleb monomeerüksusi koaksieerida, et reageerida kas katalüsaatori või energia lisamisega. Polümerisatsioonireaktsioon toimub peaaegu silmapilkselt, kui aktiveerimisenergia või spontaanset reaktsiooni takistav energiatõke on täidetud.

Kuigi reaktsioon kulgeb kiiresti, lisab ahelasse monomeere ükshaaval. Polümeerahelad kasvavad, kuni monomeer on ammendatud. Polümeeri lõplikku molekulmassi kontrollib algtingimuste funktsioon, kui palju ahelaid initsieeritakse. Algtingimused hõlmavad katalüsaatori kogust, lisatud soojust ja reaktori konstruktsiooni.

Polümeerid kipuvad oma suure molekulmassi tõttu olema jäigad. Materjali painduvamaks muutmiseks lisatakse sama või sarnase keemilise koostisega lühikese ahelaga oligomeere. Tavalise uute autode lõhna põhjustab oligomeeride, mida antud kontekstis nimetatakse plastifikaatoriteks, migreerumine vinüülpolstrist välja. Oligomeerid on piisavalt lühikesed, et neil oleks mõningane volatiilsus, mis võimaldab neid nina kaudu tuvastada.

Polümeerireaktsioone on palju erinevaid. Ahelülekande reaktsioonis on reaktiivseks osaks vaba radikaal, ebastabiilne molekuliliik, millel on paaritu elektron, mis reageerib kohe. Polümeerireaktsiooni ahela levimise etapid hoiavad radikaali kasvades mööda ahelat liikumas.

Juurdepääs reaktiivsele radikaalsele otsale muutub ahela pikenedes raskemaks. Kui ahela ülekandeaine on olemas, kannab see aine vaba radikaali üle uuele monomeerile ja lõpetab ahela. Vaba radikaali monomeer käivitab uue ahela. Nii varajase ahela lõpetamine, mis on telomerisatsioonietapp, kui ka uue ahela algatamine töötavad ahelate pikkuse piiramiseks.

Headel ahela ülekandeagensitel on tavaliselt üks nõrk keemiline side, mis hõlbustab paaritute elektronide ülekandmist. Levinud kasutusel olevad ained on halogeensüsinikud, halogeenide seeria elementidega seotud süsinikud. Kasutatakse ka tioole, väävel-vesiniku (-SH) funktsionaalrühmaga alkoholi väävlikvivalente.
Lühikese ahelaga oligomeerid võivad läbida üksteisega telomerisatsiooni neljas konfiguratsioonis: pea pea, pea saba, saba saba ja saba pea. Oligomeeride segu koosneb kõigist neljast molekulist. Polümeerikeemikud uurivad viise, kuidas muuta telomerisatsiooni tulemused prognoositavamaks.