Zitat: „Duch die stereospezifische Polymerisation ist es in jüngster Zeit möglich geworden Polyisopren synthetisch zu erzeugen.“
Meine Frage: kann mir jemand den Ausdruck „stereospezifische Polymerisation“ erläutern. Was passiert da?, wie kann ich mir das Vorstellen. Erläuterungen die ich dazu im Internet oder in sonstiger Literatur gefunden habe versteh ich nicht wirklich. Kann es vielleicht jemand in kurzen Worten erklären?
Besten Dank
Hallo,
ich hoffe die richtige Antwort zu haben und gut erklären zu können:
Ein Monomer wird zum Polymer durch die Polymerisation, wie eine Ehe (Monogamie) durch mehrere gleichzeitige Eheschließungen zur Polygamie wird. Bei der Polymerisation werden Doppelbindungen aufgespalten, die Monomere „öffnen“ sich und können eine lange Kette bilden. Je nachdem welcher Initiator/Katalysator eingesetzt wird, werden es wirr zusammengeführte lange Ketten oder sie sind in gezielter Richtung zusammengeführt, auch stereomäßig.
Also ist das für mich der richtige Einsatz von Initiatoren bei der Polymerisation, die die Form der Ketten steuern.
mfG
Lucifine
keine Ahnung,
obwohl mein Wissensprofil ganz anders ist, bekomme ich seit einiger Zeit viele Chemie-Anfragen. Fehler im System?
Gruß
H.P.
Hallo Novek!
Okay, „stereospezifische Polymerisation“ in „kurzen Worten“… ich versuch’s mal… Wieviel weißt du denn schon über Polymerisation und Stereochemie?
Für den Fall: Polymerisation ist die chemische Reaktion von mehreren (meist organischen) Molekülen, die sich so zu langen Ketten („Polymere“) verbinden. Die „Bausteine“, also die Einzelmoleküle („Monomere“), müssen eine Doppelbindung besitzen, die bei der Polymerisation geöffnet wird und so erst neue Bindestellen freigibt.
„Stereospezifisch“ heißt, dass die Stereochemie der Monomere und des entstehenden Polymers berücksichtigt werden. Stereochemie befasst sich mit der dreidimensionalen Anordnung von Atomen innerhalb eines Moleküls. Du kannst ja aus einem C-Atom, mit vier verschiedenen Partner-Atomen (z.B. H, B, Cl und F) zwei unterschiedliche, spiegelbildliche Moleküle basteln, weil das C-Atom seine Ärmchen als Tetraeder ausstreckt (kannste drehen wie du willst, die zwei sind einfach nicht gleich). Da braucht man einiges an räumlichem Vorstellungsvermögen für. Am besten, du probierst das einfach mal in 3D aus (buntes Knetgummi und Streichhölzer).
Es gilt: Wenn ein C-Atom vier verschiedene Bindungspartner hat, sind zwei verschiedene räumliche Anordnungen möglich. Und beim Polyisopren gibt es lauter C-Atome mit vier verschiedenen Partnern (ein H, eine kurze Kette vom restlichen Isopren und zwei unterschiedliche lange Ketten, die zum Polymer gehören).
Mit den Kunststoffen ist das schon eine Wissenschaft für sich. Da spielt es jedenfalls durchaus eine Rolle, welche Anordnung der Partneratome du um das C-Atom hast. Und wenn diese Polymerisation, mit der man das Polymer (den Kunststoff) herstellen will, so gezielt reagiert, dass nur bestimmte Anordnungen um das C-Atom entstehen - dann spricht man von „stereospezifischer Polymerisation“. Also eine „Verkettung“ mit dem Ziel, eine „bestimmte Stereochemie“ zu bekommen.
Hoffe, ich konnte dir das etwas deutlicher machen. Stereochemie ist total spannend, um sich das Hirn zu verknoten. 
Viele Grüße!
Lieber novek,
Es tut mir Leid, aber in dieser Frage kann ich leider nicht weiterhelfen. Hoffentlich gibt es andere Ansprechpartner, die da fiter sind. Danke trotzdem für die Anfrage. Liebe Grüße KorBor
Vielleicht helfen dir diese Seiten weiter:
http://www.chemieunterricht.de/dc2/plaste/ueb.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Taktizit%C3%A4t
http://devserv.helliwood.de/sl_fullmobile_store/mobi…
hallo
leider kann ich nicht weiterhelfen
Moin!
Also vorne weg - ein Beispiel für so eine Polymerisation hab ich nicht parat.
Was eine Polymerisation ist, weist du vielleicht - das ist eine chemische Reaktion, in einer Art uns Weise, die eine lange Verknüpfung gleichartiker Einzelbausteine bewirkt. Z.B. wird Polyethylen aus Ethylen hergestellt, weilches in einem geeigneten chemischen Verfahren zur Verbindung der Ethylenmoleküle zu Polyethylen führt.
Stereospezifisch oder Stereoselektiv heißt, daß bei einer chemischen Reaktion bevorzugt ein Stereoisomer entsteht, d.h. eine ausgezeichnete chirale Form. Entweder ist damit ein bevorzugtes Enantiomer oder Diastereoimer gemeint - das kommt drauf an - also Konfigurations-selektive Reaktionen. Ein Beispiel für Diastereomere sind Fumarsäure und Maleinsäure. Von Enantiomeren hast du sicher auch schon gehört: R-/S-Form bzw. L-/D-Form, z.B. ist D-Glucose eine von 2 Enantiomeren der Glucose. Das alles ist etwas komplzierter, als ich es hier beschreibe, aber ein guter EInstieg, denke ich.
Na jedenfals lassen sich durch stereoselektive Rekationen im allgemeinen und stereoselektive Polymerisationen im speziellen gezielter Substanzen mit bestimmten Eigenschaften herstellen, da ebend bevorzugt eine der möglichen Formen entsteht. Z.B. ist bei vielen Arzneimitteln nur ein Enantiomer wirksam.
Eine Reaktion läuft immer dann stereospezifisch ab, wenn während der Reaktion keine Zwischenstufe entsteht, bei der die Symmetrie des Moleküls erhöht wird, d.h. die Isomerie darf nie während der Reaktion aufgehoben werden, der ausgezeichnete Symmetriebruch (den so eine Isomerie darstellt) nie aufgehoben wird. Will man eine Asymmetrie herstellen, die es vorher nicht gibt, also in den Ausgangsstoffen, will man beispielsweise ein bestimmtes Enantiomer, braucht man chirale Selektoren, die das ermöglichen.
Im Detail nachlesen kann man sowas in einem Buch für organische Chemie oder einem Buch für Stereochemie.
Ich hoffe ich konnte helfen - leider hast du nichts zu deinem Kenntnisstand gesagt, weshalb ich nicht weiß, ob das was ich hier schrieb für dich von Nutzen ist bzw. du es verstanden hast. Wenn nicht einfach nochmal detailierter fragen - ist halt ein Unterschied, ob man beispielsweise einen Chemie-Studenten hat, der einen sowas fragt, einen Physik-Studenten, der sowas nur im Nebenfach hat, oder einen Informatik-Studenten, der das nur mal irgendwo gelesen hat und einfach nurmal einen grobes Verständnis davon haben will.
Viel Erfolg!
Unterschied Polymerisation
Tach
Grundsätzlich muss man wissen, dass es zwei verschiedene Polymerisationsarten gibt.
Radikalische Polymerisation
Bei der radikalischen Polymerisation wird die Kettenbildung mittels Initiator hervorgerufen. Dieser spaltet sich mittels Wärme zu zwei Radikalen. Das erste Radikal bricht die Doppelbindung auf und hängt sich an das Monomer das wiederum zu einem Radikal wird. Somit wird eine Kettenreaktion gestartet. Das zweite Initiatorradikal beendet die Kette indem es an das wachsende Makromolekül am Ende andockt. Durch aktive Zentren, die es bei dieser Reaktion gibt, die sehr UNKONTROLLIERT abläuft, kann so ein verzweigtes Gebilde entstehen PE-LD wird so hergestellt. Diese Polymerisationsart läuft in folgenden Schritten ab:
1.Radikalbildung
2.Kettenstart
3.Kettenwachstum
4.Kettenabbruch
Dabei gilt:
Je eine Kette pro Initiator
Je länger die Kette(Polymerisationsgrad), desto weniger Initiatoren.
Stereospezifische(räumlich definiert) Polymerisation
Als erstes: Unterschied zwischen Initiator und Katalysator
Initiator baut sich selbst in das Reaktionsprodukt ein. Katalysator bringt die Reaktion zum Starten und liegt nach dem Vorgang unverändert vor.
Da liegt der Vorteil der stereospezifischen Polymerisation.
Ein ungesättigtes Monomer lagert sich am Katalysator an. Dieser addiert das Monomer (Aufspaltung der Doppelbindung) wegen seiner Struktur so, dass ein weiteres Monomer zwischen Katalysator und addiertem Monomer eingeschoben werden kann (man nennt dies auch Insertion). Dieser Vorgang verläuft sehr KONTROLLIERT. So stellt man z.B. PE-HD, isotaktisches Polypropylen her.
Polyisopren --> durch diese Polymerisation kann die cis Molekülstruktur hergestellt werden, die wie ein ‚‚Trampolin‘‘ wirkt und so dem Polyisopren die elastische Eigenschaft gibt (was es bei der trans Anordnung nicht gibt).
Stereospezifische Polymerisate haben zusätzlich höhere mech. Eigenschaften da sie linear sind und nicht verzweigt, wie bei den Radikalischen Polymerisate.
Es sei auch noch erwähnt, dass die Stereospezifische Polymerisation die Zukunft wird bestimmen, wobei es Probleme gibt mit den Katalysatoren, da jedes Monomer anders reagiert. (Jahrelanges ausprobieren)
Mit freundlichen Grüssen
Der Schreibende