Isotaktisch

Isotaktisch (isotactic) bezeichnet in der Polymerchemie eine Form der Stereoregularität, bei der die Substituenten an jeder wiederholenden Einheit der Polymer kette auf derselben Seite des Rückgrats angeordnet sind. Am bekanntesten ist dies beim Polypropylen: Die Methylgruppen der Propyleneinheiten liegen konsequent auf der gleichen Seite, wodurch das Polymer eine hohe Kristallinität aufweist.

Gegenstücke sind syndiotaktisch, bei dem die Substituenten abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten stehen, und ataktisch, bei dem die Anordnung zufällig ist. Isotaktische Polymere zeichnen sich typischerweise durch höhere Dichte, höhere Schmelztemperaturen und größere Steifigkeit aus als deren ataktische Gegenstücke, da sie regelmäßig kristallisieren können.

Die regelmäßige Anordnung der Substituenten führt zu einer verbesserten Kristallbildung, was zu höherer Festigkeit, Formstabilität und oft besserer chemischer Beständigkeit führt. In Polypropylen bedeutet isotaktische Struktur typischerweise klare, feste Materialien, die sich gut zu Fasern, Folien und Spritzgießteilen verarbeiten lassen.

Die Taktizität wird durch analytische Methoden bestimmt, zum Beispiel 13C-NMR, Differential scanning calorimetry (DSC) und Röntgenkristallographie. Der Isotaktizitätsgrad wird als Isotaktizitätsindex angegeben und reflektiert, wie konsistent die Monomereinheiten in der gleichen Orientierung vorliegen.

Herstellung erfolgt durch stereospezifische Polymerisation, etwa mit Ziegler-Natta- oder Metallocen-Katalysatoren, die eine bevorzugte Konfiguration der Monomer-Einheiten unterstützen. Durch geeignete Katalysatoren und Reaktionsbedingungen lässt sich das isotaktische Polymer gezielt erzeugen. Isotaktische Polymere, insbesondere isotaktisches Polypropylen, finden breite Anwendung in Verpackungen, Textilfasern, Automobil- und Haushaltswaren.