21.10 : بلمرة نمو السلسلة الجذرية: تفرع السلسلة

دائمًا ما يكون الهيكل العظمي للبوليمرات المصنعة عن طريق البلمرة الجذرية متفرعًا. على سبيل المثال، تؤدي بلمرة الإيثيلين عن طريق البلمرة الجذرية إلى الحصول على درجة منخفضة الكثافة من البولي إيثيلين مع بنية هيكلية شديدة التفرع. هنا، يستخرج الموقع الجذري الهيدروجين من السلسلة المتنامية، وينتقل الموقع الجذري من النهاية (مركز الكربون الأساسي) إلى أي مكان داخل السلسلة المتنامية (مركز الكربون الثانوي). وبالتالي فإن جزء السلسلة من موقع التجريد إلى نهاية السلسلة يصبح فرعا.

في استخلاص الهيدروجين بين الجزيئات، يستخرج الموقع الجذري الهيدروجين من سلسلة بوليمر متنامية أخرى وينهي نمو السلسلة. ينمو فرع جديد في السلسلة الأخرى حيث تمت إزالة الهيدروجين. يوضح الشكل 1 استخلاص الهيدروجين بين الجزيئات وما يترتب على ذلك من نمو السلسلة من منتصف سلسلة البوليمر.

الشكل 1: استخراج الهيدروجين بين الجزيئات (أعلى) والإضافة اللاحقة للموقع الجذري المشكل حديثًا إلى المونومر (أسفل).

يستخرج الموقع الجذري الهيدروجين من نفس السلسلة المتنامية في استخلاص الهيدروجين داخل الجزيئات. يعتمد طول الفرع على المسافة بين الموقع الجذري وموقع التجريد. يحدث تجريد الهيدروجين 1,5 داخل الجزيئات بشكل متكرر بسبب الحالة الانتقالية السداسية المستقرة نسبيًا، والتي تشبه تكوين الكرسي للهكسان الحلقي. توجد فروع البوتيل الناتجة بشكل شائع في البوليمرات المتفرعة.ويبين الشكل 2 استخلاص الهيدروجين داخل الجزيئات وتكوين فرع البوتيل.

الشكل 2:  استخراج الهيدروجين داخل الجزيئات (أعلى) والإضافة اللاحقة للموقع الجذري المشكل حديثًا على المونومر (أسفل).

بشكل عام، يعد استخلاص الهيدروجين داخل الجزيئات أكثر احتمالا من استخلاص الهيدروجين بين الجزيئات. كما أن تفرع السلسلة القصيرة أكثر شيوعًا من تفرع السلسلة الطويلة، حيث يسهل الوصول إلى نهايات السلاسل.