حضيت التفاعلات الكيميائية للبوليمرات باهتمام كبير من قبل الكثير من العلماء والباحثين في العقدين الاخيرين اذ ان العديد من البوليمرات المهمة والبوليمرات
الفعالة (Functional polymers) تم تحضيرها عن طريق تفاعلات البوليمرات الخطية (Linear polymers) او المتشابكة (Crosslinked polymer) ومن ثم إدخال المجاميع الفعالة او مجاميع اخرى على سلاسل البوليمر⁽¹⁾.

يقصد بالبوليمرات المحورة تلك البوليمرات الحاملة لمجموعة فعالة او كواشف او صبغة معينة، ويتم تحضيرها بوساطة اجراء التحويرات الكيميائية
(Chemical modification) على البوليمرات، وذلك لغرض الحصول على بوليمرات فعالة جديدة (new functional polymer) ذات صفات وخواص جيدة وتقسم الى بوليمرات عضوية ولاعضوية وعضوية لاعضوية⁽²⁾.

اولاً: البوليمرات العضوية المحورة ويمكن الحصول عليها بطريقتين:

1- ادخال المجاميع الفعالة على البوليمر مباشرة: يتم هنا ادخال مجاميع فعالة على شكل كواشف او عوامل حفازة او مجاميع واقية او مجاميع اخرى على البوليمرات الخطية او الشبكية بتفاعلات معينة ومن الامثلة لهذه التفاعلات هي تفاعلات الفلزنة بالليثيوم وخلات الزئبقيك واملاح الثاليوم لبوليمرات حاوية على حلقة اروماتية مثل البولي ستايرين، ومن ثم الحصول على مجاميع جديدة بعد استبدال المجموعة الحاوية على الفلز اذ امكن الحصول على بوليمرات حاملة لمجاميع ثنائية فنيل فوسفيت (PPh₂) او هيدريد البورون (BH₂) او حامض البوريك B(OH)₂ او الثايول (SH) او غيرها من المجاميع، وكما في المخطط الاتي⁽³⁾:

تحصل تفاعلات التعويض الاروماتية بسرعة على البولي ستايرين وكأمثلة لهذه التفاعلات التي درست النيترة (Nitration)، والسلفنة (Sulfonation)، والسلفنة الكلورية (Chlorosulfonation) والكلورة المثيلية (Chloromethylation). وهذه التفاعلات مفيدة في تحضير راتنجات المبادلات الايونية (Ion-exchange resins)، ولتحوير صفات البوليمر، او ادخال مجاميع مفيدة لتفاعلات التشابك او التطعيم.

ومن اهم مزايا هذه الطريقة هي عدم الحاجة لتحضير المونومر المناسب ودراسة خصائصه ومن الجدير بالذكر ان هناك بعض المشاكل قد تظهر في دراسة البوليمرات المحورة كصعوبة السيطرة على درجة التعويض للمجموعة الداخلة على البوليمر، او صعوبة تشخيص التغيرات التركيبية التي تحدث في حالة البوليمرات المتشابكة، وذلك لعدم قابليتها على الذوبان في المذيبات الشائعة⁽⁴⁾.

2- ادخال المجاميع الفعالة على المونومر ومن ثّم بلمرة المونومر المحور الناتج في هذه الطريقة يحدث تفاعل بين المونومر المناسب والمجموعة المراد ادخالها على البوليمر لكي يتم الحصول على مونومر محور يحمل تلك المجموعة وينتج ذلك بعدة طرائق وظروف مختلفة وذلك باستخدام مونومرات وعلى مجاميع متنوعة⁽⁵⁾.

ومن اهم محاسن هذه الطريقة هي امكانية معرفة درجة التعويض (DS)
(Degree of substitution) المجموعة المحمولة على البوليمر بدون اجراء عملية التحليل، والاعتمادعلى نسبة المونومر المحور المشترك في تفاعل البلمرة فيما اذا كان وحده او مع مونومر آخر ويمكن توضيح ذلك كما يأتي⁽⁶⁾:

اذ ان:

X = اي مجموعة محمولة على البوليمر

n, m = عدد جزيئات المونومر (n/m=1/3)

ومثال ذلك ادخال مجاميع مختلفة على الستايرين المفلزن والحصول على الستايرين المحور وكما يلي:

-----------------------------------------------------

1. Working group of IUPAC IV.I subcommittee of macromolecular Terminology consisting of: Horie K., Baron, M and Fox R.B. "Definition of Terms Relating to Reaction of Polymers and Functional Polymeric materials" Draft 12, (2002).
2. R.B. Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85, 2194 (1963).
3. P. Hodge and D.C. Sherrington, "Polymeric supported Reaction in Org. synthesis", 50, Wiley, (1980).
4. Jones, G.J., "Chemical Reactions", Wiley-Internscience New York, USA (1964).
5. Reference No (3), Page 30.
6. A.S.S. Al-Barzinji, M.Sc. Thesis, University of Salah-Al-Din, Iraq, (1988).