Çeşitli doğal ve yapay stereoregüler polimerler vardır.
Örneğin, Hevea kauçuğu, selüloz ve ipek doğal stereoregüler polimerler,
izotaktik polipropilen, cis-1,4-polibütadien de yapay stereoregüler
polimerlerdir. Bu bölümde yapay polimerler üzerinde durulacaktır. Polietilen,
poliizobütilen, poliallen ve poly-p-fenilen gibi stereoizomerizasyonunun
bulunmadığı düzgün yapılı polimerler stereoregüler tanıma girmezler.
Yapay bir stereoregüler polimerde normal olarak bazı "hatalar"
bulunur. Bunlar kimyasal yapıdan (baş-baş bağlanması, izomerleşmiş monomer
birimleri gibi) ve stereoizomerizasyon konumlarındaki sterik yapıdan
kaynaklanabilir. Bu nedenle her yapay stereoregüler polimer bir
stereoregülerlik derecesi ile tanımlanır. Örneğin, "yüksek
izotaktik", "yüksek cis" ve "tam sindiyotaktik" gibi.
Bir polimerin stereoregülerlik derecesi solventle
ekstraksiyon, X-Işını difraksiyonları tekniği ile kristalinite ölçümü,
stereoregülerliği veya kristalliği belirten absorbsiyon bandlarının ölçülmesi, 1H
ve 13C NMR yöntemleriyle saptanır. Bunlardan solventle ekstraksiyon,
bazı sınırlar olmasına karşın, eskiden beri en çok kullanılan yöntemdir. Bu
yöntemde stereoregülerlik derecesi, uygun bir kaynayan solventle (izotaktik PP
için heptan) ekstrat edilemeyen polimer yüzdesi olarak verilir; böyle bir
polimerin X-Işını ile saptanan kristallik derecesi yüksektir.
Şekil-1: Bir vinil monomeri CH2
= CH R den oluşan enantiyomerler
X-Işını difraksiyonu ile kristal ürünün %'si bulunur, yani sadece
kristallenebilen stereoregüler polimer miktarı saptanır; oysa bazı
stereoregüler polimerler amorf olabilirler. Özellikle polidialkenlerin
mikroyapıları IR ile saptanmaktadır. Çok kullanılan bir teknik de 13C
NMR spektrometresidir. NMR teknikte özellikle monomer birimleri çiftleri
(diadlar) ve ardışık üçlü birimler (triadlar) saptanabilmektedir; bunlar şu
düzenlerden birinde olabilirler: İzotaktik (meso) diadlar(m), sindiyataktik
(rasemik) diadlar (r), izotaktik triadlar (mm veya i), sindiyotaktik triadlar
(rr veya s) ve heterotaktik triadlar (mr veya h). Bir polimerin
stereoregülerlik derecesi, polimerdeki aynı tip diadlar, triadlar, v.s.,nin
yüzde miktarıdır.
Stereoregüler polimer yapılabilen çeşitli monomer grupları
vardır; 1-alkenler, konjuge dialkenler, aldehitler ve heteroatomlar içeren
vinil monomerleri gibi doymamış bileşikler; epoksidler, episülfürler, b-laktonlar, N-karboksianhidrirler, siklik
asetaller ve formaller gibi doymuş siklik monomerler. Stereoregüler
kopolimerler de yapılabilmektedir.
Stereoregüler polimerizsyonlarda kullanılacak katalizörler
veya başlatıcılar monomerin yapısına göre saptanır. Hidrokarbon monomerlerinin
çoğu Ziegler-Natta katalizörleri ile polimerleştirilir; bu bileşikler, bir
geçiş-metali bileşiği ile periyodik sistemin ilk üç grubundaki metallerden
birinin bir organometalik bileşiğinden hazırlanır. Bunlardan bazıları
katı-fazda reaksiyon verirler (1-alkenlerin polimerizasyonunda kullanılan TiCl3
– Al (C2H5)3). Diğerleri, bütadienin
cis-1,4-polibütadien şeklinde polimerizasyonunda kullanılan CoCl2 –
Al (C2H5)2 Cl'de olduğu gibi, çözelti halinde
uygulanır.
Heteroatomlar içeren bazı monomerler (vinilpridin,
akrilatlar, aldehitler, v.s.) LiC4H9, Grignard
bileşikleri gibi organometalik bileşiklerle anyonik, veya Al Br2 C2H5,
BF3 O (C2H5)2 gibi katalizörlerle
katyonik mekanizmayla polimerleştirilebilirler. Serbest radikal polimerizasyonu
meknizması ile bazı monomerler kısmen stereoregüler polimerler şekline
dönüştürülebilir.
GERİ (poimer kimyası)