isotactische

Isotactische polymeren zijn polymeren waarbij de stereochemische oriëntatie van de herhaaleenheden langs de keten consistent is: alle substituenten bevinden zich langs dezelfde kant ten opzichte van de molecuulbasis. Deze mate van stereoregulariteit wordt ook wel isotacticiteit genoemd. In de taalkunde van het begrip tactiteit (tacticity) bestaan naast isotactisch ook syndiotactisch en atactisch, die respectievelijk gelijkmatige, afwisselende en willekeurige orientaties beschrijven.

Het begrip is vooral bekend uit de polymerchemie. Isotacticiteit ontstaat doorgaans tijdens de polymeerfase van de katalytische polymerisatie, waarbij Ziegler–Natta- of metallocene-katalysatoren stereoselectief monomeren kan koppelen. Dit resulteert in lengtes van de keten met dezelfde configuratie van de stereocentrums, wat vaak leidt tot een hogere mogelijkheid tot kristallisatie.

Belangrijke voorbeelden van isotactische polymeren zijn isotactisch polypropyleen (i-PP) en isotactisch polystyreen (i-PS). Deze materialen hebben doorgaans een hogere kristalliniteit en hogere smelpunten dan hun atactische tegenhangers, wat resulteert in betere mechanische eigenschappen zoals stijfheid en chemische weerstand. Door de regelmatige structuur kunnen isotactische polymeren ook helder en semi-crystalijn zijn, wat van invloed is op verwerking en eindgebruik.

Detectie en karakterisering van isotacticiteit gebeurt met technieken zoals NMR-spectroscopie, differentiële scanning calorimetrie (DSC) en röntgenkristallografie. De mate van isotacticiteit bepaalt in belangrijke mate de materiaaleigenschappen en toepassingsmogelijkheden van de polymeren. Historisch heeft isotacticiteit een sleutelrol gespeeld in de ontwikkeling van polyoëfen, mede dankzij de bijdragen van Natta en collega’s en de daaropvolgende katalysatorontwikkeling.