Стереохимическая конфигурация винильных полимеров и ее наблюдение методом ЯМР

Известно, что стереохимическая конфигурация цепей винильных полимеров тесно связана с их физическими свойствами, особенно с кристаллизуемостью, температурами размягчения или плавления и с механическими свойствами. За последнее десятилетие в химии полимеров произошла подлинная революция, связанная с открытием Циглером инициаторов – галогенидов металлов-металлалкилов для полимеризации этилена. Натта и его коллеги в Милане развили этот метод и показали, как подобные катализаторы могут быть использованы для получения полимеров с контролируемой стереохимией из широкого ряда виниловых и диеновых мономеров.
Появление методов приготовления полимеров с контролируемой стереохимией привело к необходимости определения стереохимической структуры, с тем, чтобы можно было коррелировать физические свойства со структурой. Очень высокостереорегулярные полимеры обычно могут кристаллизоваться, и тогда может быть применен рентгенографический метод. Это был главный метод, использовавшийся школой Натта. Большинство полимеров, однако, не кристаллизуются, и даже для кристаллизующихся рентгенографические данные иногда являются сомнительными. Для подобных полимеров должны быть найдены другие методы исследования. Спектроскопия ЯМР высокого разрешения является, по-видимому, наиболее эффективным методом из всех известных в настоящее время. В этой статье мы рассмотрим принципиальные основы изучения стереохимии полимеров методом ЯМР и затем покажем, как, применяя меченые атомы и статистическую обработку результатов, можно использовать информацию о стереохимии для объяснения механизма образования цепи.