Polymerer/ makromolekyler

Nomenklatur



Indledning

Nomenklaturen for polymerer er traditionelt et område, der giver anledning til mange frustrationer. Det er reelt umuligt at lave en systematisk navngivning, som man kender den fra de små molekyler, på andet end nogle få simple polymerer, så derfor afspejler nomenklaturen her den pragmatiske løsning på navngivningen, som man gør det ude i den praktiske virkelighed.

Selv om man ikke kan lave systematiske navne på makromolekylerne, som vi kender det fra de små molekyler, har vi dog en vis grad af systematik i navngivningen, som vi anvender i praksis. Det er bare ikke alle der bruger den samme systemtik, hvad der så kan give anledning til misforståelser. Der er ikke fra naturen hånd et rigtig eller forkert valg i forhold til navngivningen man vælger at bruge, men der er naturligvis mere eller mindre hensigtsmæssige valg, i forhold til situationen. At se flere af de beskrevne måder at navngive på samtidig er ikke ualmindeligt, når man kommunikerer, så derfor skal de forskellige måder at navngive på ikke ses om enten eller, men som muligheder der anvendes efter behov.


Navngivning efter monomerer

Navngivning efter monomerer, er det nærmeste vi kommer systematisk navngivning. Det er i de simpleste versioner sådan noget som polyethylen og polypropylen, hvor der i princippet ikke er tvivl om hverken monomeresekvens eller bindinger mellem monomererne. Har man optisk isomeri i monomererne, og det er noget man kan styre under syntesen, specificerer man dette, f.eks. en isotaktisk polypropylen.

Har man alternerende copolymerer, kan man skrive dette, f.eks. poly(hexamethylenediamine-co-adipic acid). Ligeledes kan man referere til bindingerne, hvis dette er relevant, f.eks. poly(1,4-β-D-glucose) og poly(1,4-α-D-glucose), hhv. cellulose og amylose, hvor etherbindingen mellem C(4) på den første momoner og C(1) på den efterfølgende sidder orienteret i enten α eller β i forhold til C(4)-positionen.

For langt de fleste polymerer, er navngivningen efter monomerer ikke særlig præcis. Man nævner lige monomererne, men blandingsforhold og arkitektur nævnes ikke. Dårlig navngivning mht. monomerer giver derudover anledning til misforståelser. Copolymeren PET skrives som poly(ethylen-therephthalat), men ethylen er ikke en ethylen, men i stedet ethylenglycol. En gummitype som EPDM, er en forkortelse for poly(ethylene propylene diene methylene), hvilket kunne ligne en polymer med fire monomerer. Polymethylene er imidlertid blot en omskrivning af polyethylenen, så at nævne denne er reelt overflødigt. Dienen kan være tre forskellige monomerer, hvilket vil have en effekt på polymerens egenskaber, og det er ikke til at se hvilken af dem der har været anvendt i en given type EPDM. Så, derfor: det der lyder som et systematisk navn behøver ikke at være det.



Navngivning efter binding mellem monomererne

Navngivning efter hvordan monomererne er linket er meget udbredt, og samtidig meget lidt beskrivende for polymerens egenskaber og anvendelsesområder. Om det er de færdige bindinger der refereres til eller polymerisationsprocessen der er tale om, skelnes der ikke imellem. Man har således epoxier, som refererer til en funktionel gruppe i en polymersyntese, og polyurethaner der refererer til den resulterende binding i en anden polymersyntese. Navnet beskriver hvordan man har bundet monomererne sammen, ikke hvad det er for monomerer der er bundet sammen, og dermed meget lidt om materialets egenskaber.

Der er tre gode grunde til at man bruger denne måde at navngive polymerer på.
  1. Fabrikshemmeligheder. Hvis man ikke nævner hvilke monomerer der er i, er det sværere at kopiere produktet.
  2. Forventning til egenskaber. Polyurethaner er f.eks. generelt slidstærke og har en høj brudstyrke. Polyestre skal bl.a. ikke anvendes i alkaliske miljøer.
  3. Sikkerhed ved anvendelse. Skal man lave in-situ-polymeriseringer som f.eks. en epoxymaling kræver det andet sikkerhedsudstyr end hvis man har et bindemiddel, som er en emulsion i vand.
Navngivning ud fra bindingen mellem monomererne er således ikke nogen dårlig idé, tværtimod, det blot ikke ret meget om hvad det er for en molekylær arkitektur man har i makromolekylet.



Trivialnavne

Navngivning efter trivialnavne er en forbløffende effektiv måde at navngive nogenlunde entydigt på. Den kræver en del kendskab til polymerer, som det tager tid at lære, men sammen med benævnelse af eventuelle typer af modifikationer, er fremgangsmåden yderst effektivt i praksis.

Trivialnavne er f.eks. cellulose og pektin, hvori man med disse navne og kilden til polymeren, f.eks. pektin fra citrusskaller, har en masse implicitte oplysninger om monomerer, egenskaber, renheder osv. Har man derivater, f.eks. carboxymethyl-cellulose og carboxymethyl-inulin, har man med det samme en idé om forskelle og ligheder i materialerne, hvis man inde i klasserne af polysaccharider og modifikationer.

Trivialnavne er primært noget man bruger ved naturlige og semisyntetisk polymerer, men enkelte af de syntetiske polymerer er så udbredte, at forkortelserne er blevet det navn man bruger, selv om det ret beset kunne misforstås. Polyethylenglycol er i daglig tale en PEG, og en PEGylering er således en PEG-sidekæde sat på et andet molekyle, og en monomethoxyleret PEG, en PEG, hvor den ene af de endestillede alkoholgrupper er modificeret med en methoxy-gruppe.



Handelsnavne

Handelsnavne bruges meget i produktionsvirksomheder. I forhold til kommunikation, især mellem medarbejdere der ikke har nogen kemisk forståelse eller et forhold til materialets egenskaber eller funktion, er handelsnavne en glimrende navngivning. Handelsnavne giver imidlertid sjældent et billede af hvad det er for et materiale man har med at gøre, og kan også dække over flere typer materiale. En udbredt materiale som f.eks. Viton er tre forskellige typer fluorpolymer, med meget forskellige egenskaber. Der er intet i handelsnavnet der fortæller at materialet er en fluorpolymer, eller hvilken af de tre typer fluorpolymer det er, så man kan ikke ukritisk udskifte den ene Viton med en anden.

Der findes enkelte polymerer, hvor handelsnavnet refererer til én specifik polymer, som kun produceres af én specifik leverandør, hvor man kan argumentere for, at handelsnavnet ikke kan give anledning til misforståelser, men det hører til sjældenhederne.