С чего ты взял, что там будет выделение памяти?
ну на первый взгляд конкатенация может быть создана так - последний элемент первого листа получает указатель на первый элемент второго листа. Но тогда а) какие же тогда листы иммутабельные, если меняются? Или иммутабельность только для листов, а не элементов и б) тогда для конкатенации первого листа со вторым и первого листа с третьим последний элемент должен хранить одновременно две ссылки - на второй лист и на третий.