Наноструктурали полимер-полимер тизимлар Polimerlarning turli xil zvenolarni turli tartibda kovalent bog‘lar hosil qilib birikishi natijasida chiziqli, tarmoqlangan, to‘rsimon kabi turli xil ko‘rinishlarda shakllanishi makromolekulalarni murakkab tuzilishlarda bo‘lishlariga olib keladi. Bunday murakkab birikmalarni xususiyatlari aniqlash uchun ularni faqat elementar tarkibini bilish etarli bo‘lmaydi, balki buning uchun makromolekulalarning konfiguratsiyasi, konformatsiyasi va molekulyar massaviy tavsiflarini o‘rganish zarur bo‘ladi. Shu bois ushbu bobda makromolekulalarning tuzilishi va fizik xususiyatlariga oid asosiy ma’lumotlar tahliliy bayon etiladi.
2.1. Makromolekulyar tuzilish va konfiguratsion ma’lumot Polimer fanlari asoschilaridan biri V.A. Kargin tomonidan polimer tizimlarni barcha real namoyon bo‘ladigan xossalari tarkibidagi alohida makromolekulalarni tuzilishida kodlashtirilgan, ammo ular ustmolekulyar tashkillanish darajasida amalga oshadi va bu ko‘p jihatdan alohida olingan makromolekulalarning qattiq tizimlar yoki konsentirlangan eritmalarga kondensatsiyalanishisiga bog‘liq bo‘ladi deb e’tirof etgan edi. Bundan makromolekulalar asosida shakllanadigan tizimlarni fizik xossalari polimer zanjirlaridagi elementlarning qanday makromolekulyar tuzilish, ya’ni konfiguratsiya hosil qilganligiga bog‘liqligi anglanadi. Umumiy holda konfiguratsiya tushunchasi molekulani tashkil etadigan atomlarning issiqlik harakati tufayli o‘zgarmaydigan fazoviy joylashish shaklini anglatadi. Bir konfiguratsiyadan ikkinchisiga o‘tish faqat kimyoviy bog‘larni uzish orqali amalga oshishi mumkin. Atomlarni zanjirda joylashishiga bog‘liq tarzda ma’lum bir xossa va energitik faollik namoyon qilish xususiyati makromolekulaning konfiguratsion tuzilishi yuzasidan ma’lumotdir. Bunday makromolekula bo‘yicha konfiguratsion ma’lumot tushunchasi S.Ya. Frenkel tomonidan kiritilgan bo‘lib, u polimerning molekulyar tuzilishidan fizik xossalarini anglashda o‘ziga xos “ko‘prik” vazifani o‘taydi. Polimer tarkibi takrorlanib keladigan zvenolardan iborat bo‘lganligi tufayli bir nechta konfiguratsion sathlar mavjud: zveno konfiguratsiyasi; zvenolar birikishi konfiguratsiyasi (yaqin konfiguratsion tartib); bloklar birikishi konfiguratsiyasi(uzoqkonfiguratsion tartib); zanjir konfiguratsiyasi. Yaqin tartib deyilgan qo‘shni elementlar zvenolar nazarda tutiladi, uzoq tartib deyilganda zvenolar o‘lchamidan ancha marta katta masofalarda konfiguratsion effektlar saqlanishi nazarda tutiladi. Zveno konfiguratsiyasitavsiflashda organik kimyodagi ayrim tushuncha va ta’riflarga tayaniladi. Polimerlar sintezida, masalan, uglerovodrodlarni qo‘sh bog‘ bilan tutashib molekulyar zvenolar hosil qilishida ikki xil izomerlar shakllardagi konfiguratsiyalar kuzatiladi:
sis-izomeriya trans-izomeriya Boshqa konfiguratsiya turi zvenolar tuzulishining l, d-izomeriyasidir:
bu yerda R, R’ – uglerod atomini asimmetrikligini ifodalovchi turli tuzilishga ega o‘rin alashuvchilardir. R - ixtiyoriy radikal ham bo‘lishi mumkin. Unda l – chapga aylanuvchi va d – o‘ngga aylanuvchi ikki izomerlar ko‘rinishidagi zvenolar konfiguratsiyasi shakllanadi. Zvenolar birikishi konfiguratsiyasini ikki jihatdan kuzatish mumkin: zvenolarni zanjir bo‘ylab birikishi (tuzulish izomeriyasi); takrorlanadigan tarkibiy zvenoni fazoviy tartibi (fazoviy izomeriya). Tuzulish izomeriyasi. Zanjirli shakllanishida bir zveno oxiriga ikkinchi zvenoning boshi to’g’ri kelishi “boshga dum” regulyar, shuningdek, birikishning boshqa “boshga bosh” yoki “dumga dum” kabi noregulyar variantlari kuzatiladi. Sopolimerlarda turli zvenolarni qatnashishi regulyarlik va noregulyarligidan kelib chiqqan holda statistik yoki tartiblangan tuzulish izomeriyalarini bo’lishi mumkin. Fazoviy izomeriya. Polimerni fazoviy regulyar (steroregulyar) bo‘lishi uchun keyingi birikadigan zvenoning izomeriyasi dastlabki birikkan zvenoning izomeriyasi bilan bir xil bo‘lishi kerak. Takrorlanuvchi zvenosi ~CH2 – CR = CH – CH2 ~ tipda bo‘lgan polimerlar uchun quyidagi holatlarda birikkan zvenolardan tashkil topgan stereoizomeriyalar tavsiflidir:
sis-1,4 – izomeriya trans-1,4 - izomeriya Bir tipdagi steroizomerlar (l yoki d) bir tekislik bo‘ylab biriksa yaqin tartibli izotaktik konfiguratsiya, agar ular ketma-ket takrorlansa – sindotaktik konfiguratsiya hosil bo‘ladi. Agarda tekislikning ikkala tomonida ham zvenolar takrorlanishi tartibsiz bo‘lsa, hosil bo‘lgan polimer ataktik konfiguratsiyali deyiladi(2.1.1-rasm). 2.1.1-rasm. Polimer molekulalarining turli konfiguratsiyalari: a - izotaktik; b – sindotaktik;