Che cos’è la telomerizzazione?

La telomerizzazione è un processo chimico che crea polimeri a catena corta, chiamati oligomeri, costituiti da due a dieci unità ripetitive. Gli oligomeri vengono miscelati con polimeri dello stesso tipo per aumentare la flessibilità e la lavorabilità di un materiale. La reazione di polimerizzazione viene interrotta nelle reazioni dei polimeri di trasferimento di catena dal processo di telomerizzazione.
Le reazioni di polimerizzazione di solito avvengono abbastanza rapidamente. Il monomero è la singola unità di base che costituisce la spina dorsale del polimero. Di solito, le unità monomeriche devono essere persuase a reagire aggiungendo un catalizzatore o energia. La reazione di polimerizzazione avverrà quasi istantaneamente una volta raggiunta l’energia di attivazione, o l’ostacolo energetico che impedisce la reazione spontanea.

La reazione, pur procedendo rapidamente, aggiunge monomeri alla catena uno alla volta. Le catene polimeriche continuano a crescere fino all’esaurimento del monomero. Il peso molecolare finale del polimero è controllato da quante catene sono iniziate, una funzione delle condizioni iniziali. Le condizioni iniziali includerebbero la quantità di catalizzatore, il calore aggiunto e il progetto del reattore.

I polimeri, a causa del loro alto peso molecolare, tendono ad essere rigidi. Per rendere il materiale più duttile, vengono aggiunti oligomeri a catena corta di composizione chimica uguale o simile. L’odore comune delle auto nuove è causato dalla migrazione degli oligomeri, chiamati plastificanti in questo contesto, dalla tappezzeria in vinile. Gli oligomeri sono abbastanza corti da avere una certa volatilità, permettendo loro di essere rilevati dal naso.

Esistono molti tipi di reazioni polimeriche. In una reazione di trasferimento a catena, la specie reattiva è un radicale libero, una specie molecolare instabile con un elettrone spaiato che reagirà immediatamente. Le fasi di propagazione della catena della reazione del polimero mantengono il radicale in movimento lungo la catena mentre cresce.

L’accesso all’estremità reattiva radicale diventa più difficile man mano che la catena si allunga. Se è presente un agente di trasferimento di catena, l’agente trasferirà il radicale libero a un nuovo monomero e terminerà la catena. Il monomero dei radicali liberi avvierà una nuova catena. Sia la terminazione della catena iniziale, che è la fase di telomerizzazione, sia l’inizio di una nuova catena, contribuiscono a limitare la lunghezza delle catene.

I buoni agenti di trasferimento di catena di solito hanno un debole legame chimico, facilitando il trasferimento dell’elettrone spaiato. Gli agenti comuni in uso sono gli alocarburi, i carboni legati alla serie di elementi alogeni. Vengono utilizzati anche i tioli, l’equivalente di zolfo di un alcol con un gruppo funzionale zolfo-idrogeno (-SH).
Gli oligomeri a catena corta possono subire la telomerizzazione l’uno con l’altro in quattro configurazioni: testa a testa, testa a coda, coda a coda e coda a testa. La miscela di oligomeri sarà costituita da tutte e quattro le molecole. I chimici dei polimeri studiano i modi per rendere più prevedibili i risultati della telomerizzazione.