Monomery

Monomer jest cząsteczką masową cząsteczkową połączoną z innymi monomerami przez połączenia chemiczne

Co to są monomery?

monomery Są to małe lub proste cząsteczki, które stanowią podstawową lub niezbędną jednostkę strukturalną większych lub złożonych cząsteczek zwanych polimerami. Monomer to słowo pochodzenia greckiego, co oznacza kok, jeden i Sam, część.

Gdy monomer dołącza do innego, powstaje dimer. Dołączając z kolei z innym monomerem, tworzy trimer i tak dalej, tworząc krótkie łańcuchy zwane oligomerami lub dłuższymi łańcuchami, które są polimerami zwanymi.

Monomery wiążą lub polimeryzują poprzez tworzenie wiązań chemicznych poprzez dzielenie par elektronów; to znaczy dołączają do kowalencyjnych linków.

Ten związek monomerów jest znany jako polimeryzacja. Można połączyć monomery tego samego typu lub różnych, a liczba kowalencyjnych wiązań, które mogą ustalić z inną cząsteczką, określi strukturę tworzonej polimeru (liniowe, pochylone łańcuchy lub trzy wymiarowe).

Istnieje szeroka gama monomerów, wśród których pochodzą naturalne. Należą do nich i projektują cząsteczki organiczne zwane biomolekułami, obecnymi w strukturze żywych istot.

Na przykład aminokwasy, które tworzą białka; Węglowodany i mononukleotyd jednostki monosacharydy, które tworzą kwasy nukleinowe. Istnieją również syntetyczne monomery, które pozwalają rozwinąć niezliczoną różnorodność obojętnych produktów polimerowych, takich jak obrazy lub tworzywa sztuczne.

Charakterystyka monomerów

Monomery wiążą się kowalencyjnymi wiązaniami

Atomy uczestniczące w tworzeniu monomeru pozostają zjednoczone przez silne i stabilne powiązania, takie jak kowalencyjny link. Podobnie monomery polimeryzują lub wiążą się z innymi cząsteczkami monomerycznymi poprzez te łącza, zapewniając siłę i stabilność polimerów.

Te kowalencyjne wiązania między monomerami mogą być uformowane przez reakcje chemiczne, które będą zależeć od atomów tworzących monomer, obecność podwójnych wiązań i innych cech, które przedstawiają strukturę monomeru.

Proces polimeryzacji można podać jedną z następujących trzech reakcji: przez kondensację, dodanie lub wolne rodniki. Każdy z nich pociąga za sobą własne mechanizmy i tryb wzrostu.

Funkcjonalność monomeru i struktura polimeru

Monomer można połączyć z co najmniej dwoma innymi monomerycznymi cząsteczkami. Ta właściwość lub charakterystyczna jest tak zwana funkcjonalność monomerów, i to pozwala im być jednostkami strukturalnymi makrocząsteczek.

Może ci podawać: azotyn potasu (KNO2): struktura, właściwości i zastosowania

Monomery mogą być jednofunkcyjne lub polifunkcyjne, w zależności od miejsc aktywnych lub odczynników monomeru; to znaczy atomów cząsteczki, która może uczestniczyć w tworzeniu wiązań kowalencyjnych z atomami innych cząsteczek lub monomerów.

Ta cecha jest również ważna, ponieważ jest ściśle powiązana ze strukturą polimerów, które są zgodne.

BIFunkcjonalność: polimer liniowy

Monomery są jednofunkcyjne, gdy mają tylko dwa miejsca związkowe z innymi monomerami; Oznacza to, że monomer może tworzyć tylko dwa kowalencyjne wiązania z innymi monomerami i tworzyć tylko polimery liniowe.

Wśród polimerów liniowych glikol etylen i aminokwasy można wymienić jako przykład.

Poliifunkcyjne monomery - trzy -wymiarowe polimery

Istnieją monomery, które można połączyć z więcej niż dwoma monomerami i stanowią jednostki strukturalne o większej funkcjonalności.

Nazywa się je poliifunkcyjnymi i są wytwarzane przez rozgałęzione, sieć lub trzy -wymiarowe polimerowe makrocząsteczki; Na przykład polietylen.

Szkielet lub struktura centralna

Z podwójnym wiązaniem między węglem a węglem

Istnieją monomery, które w ich strukturze występują centralny szkielet utworzony przez co najmniej dwa atomy węgla zjednoczone z podwójnym wiązaniem (C = C). 

Z kolei ten centralny łańcuch lub struktura przedstawia zjednoczone atomy bocznie, które mogą się zmienić, tworząc inny monomer (r₂C = cr₂).

Jeśli którykolwiek z łańcuchów R jest modyfikowany lub wymieniony, uzyskuje się inny monomer. Ponadto, gdy te nowe monomery dołączą do innego polimeru.

Można to wymienić jako przykład tej grupy monomerów propylen₂C = CH₃H), tetrafluoroetylen (f₂C = CF₂) i chlorek winylu (h₂C = cclh).

Dwie grupy funkcjonalne w strukturze

Chociaż istnieją monomery, które mają jedną grupę funkcjonalną, istnieje szeroka grupa monomerów, które mają dwie grupy funkcjonalne w swojej strukturze.

Aminokwasy są tego dobrym przykładem. Mają grupę funkcjonalną aminową (-NH₂) i funkcjonalna grupa kwasu karboksylowego (-COOH) zjednoczona z centralnym atomem węgla.

Ta charakterystyka bycia dyfunkcyjnym monomer.

Grupy funkcjonalne

Zasadniczo właściwości przedstawione przez polimery są podawane przez atomy, które tworzą łańcuchy boczne monomerów. Łańcuchy te stanowią funkcjonalne grupy związków organicznych.

Może ci służyć: Prawo o wielu proporcjach

Istnieją rodziny związków organicznych, których cechy są podawane przez grupy funkcjonalne lub łańcuchy boczne. Jako przykład jest grupa funkcjonalna kwasu karboksylowego R-COOH, grupa Amino R-NH₂, Alkohol R-OH, między innymi, którzy uczestniczą w reakcjach polimeryzacji.

Związek monomerów równy lub różnych typów

Związek równych monomerów

Monomery mogą tworzyć różne klasy polimerów. Mogą dołączyć do równych monomerów lub tego samego typu i generować homopolimer.

Jako przykład można wspomnieć o odcinku, monomeru, który tworzy polistyren. Skrobia i celuloza są również przykładami homopolimerów utworzonych przez długie rozgałęzione łańcuchy monomeru glukozy.

Związek różnych monomerów

Związek różnych monomerów tworzy kopolimery. Jednostki są powtarzane w różnej liczbie, kolejności lub sekwencji w całej strukturze łańcuchów polimerowych (A-B-B-B-a-a-B-a-a- ……).

Jako przykład kopolimerów można wymienić nylon, polimer utworzony przez powtarzające się jednostki dwóch różnych monomerów. Są to kwas dikarboksylowy i cząsteczka diaminy, które wiążą się poprzez kondensację w proporcjach równomolowych (równych).

Różne monomery można również połączyć w nierównym proporcji, na przykład w przypadku tworzenia wyspecjalizowanego polietylenu, który ma jako podstawową strukturę monomer 1-oktonu plus monomer etylenu.

Rodzaje monomerów

Istnieje wiele cech, które pozwalają na ustalenie kilku rodzajów monomerów, wśród nich ich pochodzenie, funkcjonalność, struktura, rodzaj polimer.

Naturalne monomery

• Istnieją monomery naturalnego pochodzenia, takie jak izopren, który jest uzyskiwany z soku lub lateks roślin, a także jest monomeryczną strukturą kauczuku naturalnego.
• Niektóre aminokwasy wytwarzane przez owady tworzą fibroinę lub białko jedwabne. Są to również aminokwasy, które tworzą polimer keratyny, który jest białkiem wełnianym wytwarzanym przez zwierzęta takie jak owce.
• Wśród naturalnych monomerów są podstawowe jednostki strukturalne biomolekuł. Na przykład monosacharyd glukozy łączy inne cząsteczki glukozy, tworząc między innymi różne typy węglowodanów, takie jak skrobia, glikogen, celuloza.
• Z drugiej strony aminokwasy mogą tworzyć szeroki zakres polimerów zwanych białkami. Wynika to z faktu, że istnieje dwadzieścia rodzajów aminokwasów, które można połączyć w dowolnym dowolnym porządku; I dlatego ostatecznie tworzą jedno lub inne białko z własnymi cechami strukturalnymi.
• Mononukleotydy, które tworzą makrocząsteczki zwane odpowiednio kwasami nukleinowymi ADN i RNA, są również bardzo ważnymi monomerami w tej kategorii.

Może ci służyć: lepkość: przykłady, przyczyny, jednostki, typy

Syntetyczne monomery

• Wśród sztucznych lub syntetycznych monomerów (które są liczne), niektóre można wspomnieć, z którymi opracowane są różne odmiany tworzyw sztucznych, takie jak chlorek winylu, który tworzy chlorek lub policjil PVC; i gaz etylenowy (h₂C = CH₂) i jego polimer polietylenowy. Powszechnie wiadomo, że dzięki tym materiałom możesz zbudować szeroką gamę pojemników, butelek, przedmiotów domowych, zabawek, materiałów budowlanych.
• Monomer tetrafluoroetylenu (F₂C = CF₂) tworzy polimer o nazwie i znany komercyjnie jako teflon.
• Cząsteczka kaprolaktamu pochodząca z toluenu jest niezbędna do syntezy nylonowej, między innymi.
• Istnieje kilka grup monomerów akrylowych, które są klasyfikowane zgodnie z składem i funkcją. Wśród nich są akryloamid i metakryloamid, akrylan, akryle z fluorem,.

Monomery apolarne i polarne

Ta klasyfikacja odbywa się zgodnie z różnicą elektroonegatywności atomów, które tworzą monomer. Gdy istnieje zauważalna różnica, powstają monomery polarne; Na przykład aminokwasy polarne, takie jak treonina i asparagina.

Gdy różnica w elektroonywatywności wynosi zero, monomery są apolarne. Istnieją między innymi aminokwasy nieolarne, takie jak tryptofan, alanina, Valina; a także monomery apolowe, takie jak octan winylu.

Monomery cykliczne lub liniowe

Zgodnie z formą lub organizacją atomów w strukturze monomerów można je klasyfikować jako cykliczne monomery, takie jak prolina lub tlenek etylenu; i liniowe lub alifatyczne, takie jak aminokwasowe walena lub glikol etylenowy, między innymi.

Przykłady monomerów

Oprócz już wspomnianych, istnieją następujące dodatkowe przykłady monomerów:

• Formaldehyd
• Furfural
• Cardanol
• Galaktoza
• Rozciągać się
• Alkohol poliwinylowy
• Izopren
• Kwasy tłuszczowe
• Epoksydy
• I chociaż nie wspomniano o nich monomery, których struktury nie są gazowane, ale siarkowane, fosforowane lub mają atomy krzemowe.

Bibliografia

1. Carey f. (2006). Chemia organiczna. (6. wyd.). Meksyk: MC Graw Hill.
2. Redaktorzy Encyclopedia Britannica (2015). Monomer: związek chemiczny.  Zaczerpnięte z: Britannica.com
3. Mathews, Holde and Ahern (2002). Biochemia (3. wyd.).  Madryt: Pearson
4. Polimery i monomery. Odzyskane z: MaterialsWorldModules.org
5. Wikipedia (2018). Monomer. Zaczerpnięte z: w.Wikipedia.org