Характерні мономери, типи і приклади



The мономерів вони являють собою малі або прості молекули, які складають основну або істотну структурну одиницю більших або більш складних молекул, званих полімерами. Мономер - це слово грецького походження, що означає мавпа, один і просто, партії.

Оскільки один мономер приєднується до іншого, утворюється димер. Коли це в свою чергу зливається з іншим мономером, він утворює тример, і так далі, поки він не утворює короткі ланцюги, звані олігомерами, або довші ланцюги, які є так звані полімери.

Мономери пов'язані або полімеризовані шляхом утворення хімічних зв'язків шляхом спільного використання пар електронів; тобто, вони пов'язані ковалентними зв'язками.

На зображенні вище куби являють собою мономери, які пов'язані двома гранями (двома ланками), щоб дати початок нахилу вежі.

Це зв'язування мономерів відомо як полімеризація. Мономери однакових або різних типів можуть бути об'єднані, і кількість ковалентних зв'язків, які можуть бути встановлені з іншою молекулою, визначатиме структуру полімеру, яку вони утворюють (лінійні, похилі або тривимірні структури)..

Існує велика різноманітність мономерів, серед яких і природні. Вони належать і конструюють органічні молекули, звані біомолекулами, присутніми в структурі живих істот.

Наприклад, амінокислоти, що входять до складу білків; моносахаридні одиниці вуглеводів; і мононуклеотиди, які утворюють нуклеїнові кислоти. Існують також синтетичні мономери, які дозволяють розробити безліч різноманітних інертних полімерних продуктів, таких як фарби з пластику.

Можна згадати дві з тисяч прикладів, які можуть бути дані, такі як тетрафторетилен, який утворює полімер, відомий як тефлон, або мономери фенолу і формальдегіду, які утворюють полімер, званий бакелітом..

Індекс

  • 1 Характеристика мономерів
    • 1.1 Мономери зв'язуються ковалентними зв'язками
    • 1.2 Функціональність мономерів і структура полімеру
    • 1.3 Біфункціональність: Лінійний полімер
    • 1.4 Поліфункціональні мономери - Тривимірні полімери
  • 2 Скелет або центральна конструкція
    • 2.1 З подвійним зв'язком між вуглецем і вуглецем
    • 2.2 Дві функціональні групи в структурі
  • 3 Функціональні групи
  • 4 Об'єднання однакових або різних мономерів
    • 4.1 Об'єднання рівних мономерів
    • 4.2 Союз різних мономерів
  • 5 Види мономерів
    • 5.1 Природні мономери
    • 5.2 Синтетичні мономери
    • 5.3 Полярні і полярні мономери
    • 5.4 Циклічні або лінійні мономери
  • 6 Приклади
  • 7 Посилання

Характеристика мономерів

Мономери зв'язуються ковалентними зв'язками

Атоми, які беруть участь у формуванні мономеру, утримуються разом міцними і стабільними зв'язками, такими як ковалентний зв'язок. Крім того, мономери полімеризують або зв'язуються з іншими мономерними молекулами через ці зв'язки, надаючи полімерам міцність і стабільність.

Ці ковалентні зв'язки між мономерами можуть бути утворені хімічними реакціями, які залежать від атомів, що входять до складу мономеру, наявності подвійних зв'язків та інших ознак, які мають структуру мономеру..

Процес полімеризації може здійснюватися за допомогою однієї з трьох наступних реакцій: конденсацією, додаванням або вільними радикалами. Кожна з них має свої механізми і спосіб зростання.

Функціональність мономерів і структура полімеру

Мономер може бути пов'язаний щонайменше з двома іншими молекулами мономерів. Ця властивість або характеристика є тим, що відомо як функціональність мономерів, і є тим, що дозволяє їм бути структурними одиницями макромолекул.

Мономери можуть бути бифункциональними або поліфункціональними, в залежності від активних або реактивних сайтів мономеру; тобто атоми молекули, які можуть брати участь у формуванні ковалентних зв'язків з атомами інших молекул або мономерів.

Ця характеристика також важлива, оскільки вона тісно пов'язана зі структурою полімерів, що входять до складу, як детально описано нижче.

Біфункціональність: Лінійний полімер

Мономери є біфункціональними, коли вони мають тільки два сайти зв'язування з іншими мономерами; тобто мономер може утворювати тільки дві ковалентні зв'язки з іншими мономерами і утворює тільки лінійні полімери.

Серед лінійних полімерів в якості прикладу можна назвати етиленгліколь і амінокислоти.

Поліфункціональні мономери - Тривимірні полімери

Існують мономери, які можуть бути пов'язані з більш ніж двома мономерами і є структурними одиницями більшої функціональності.

Вони називаються поліфункціональними і є ті, що виробляють розгалужені, мережеві або тривимірні полімерні макромолекули; наприклад поліетилен.

Скелет або центральна структура

З подвійним зв'язком між вуглецем і вуглецем

Є мономери, які в своїй структурі містять центральний скелет, утворений щонайменше двома атомами вуглецю, приєднаних подвійним зв'язком (C = C).. 

У свою чергу, ця ланцюг або центральна структура має атоми, приєднані латерально, що може змінити формування іншого мономеру. (R2C = CR2).

Якщо будь-яка з R-ланцюгів модифікована або замінена, отримують інший мономер. Подібним чином, коли ці нові мономери збираються разом, вони утворюють інший полімер.

Можна згадати пропілен як приклад цієї групи мономерів (Н2C = CH3H), тетрафторетилен (F2C = CF2) і вінілхлорид (Н2C = CClH).

Дві функціональні групи в структурі

Хоча є мономери, які мають єдину функціональну групу, існує велика група мономерів, які мають у своїй структурі дві функціональні групи..

Амінокислоти є хорошим прикладом цього. Вони мають аміно функціональну групу (-NH2і функціональну групу карбонової кислоти (-СООН), приєднаної до центрального атома вуглецю.

Ця характеристика, що є дифункціональним мономером, також дає можливість утворювати довгі ланцюги полімерів як наявність подвійних зв'язків..

Функціональні групи

Загалом, властивості полімерів задаються атомами, які утворюють бічні ланцюги мономерів. Ці ланцюги складають функціональні групи органічних сполук.

Існують сімейства органічних сполук, характеристики яких наводяться функціональними групами або бічними ланцюгами. Прикладом є функціональна група карбонової кислоти R-COOH, аміногрупа R-NH2, спирту R-OH, серед багатьох інших, що беруть участь в реакціях полімеризації.

Об'єднання однакових або різних мономерів

Об'єднання рівних мономерів

Мономери можуть утворювати різні види полімерів. Можна приєднувати ті ж мономери або одного і того ж типу і генерувати так звані гомополімери.

В якості прикладу можна згадати стирол, що утворює мономер полістиролу. Крохмаль і целюлоза також є прикладами гомополімерів, утворених довгими розгалуженими ланцюгами мономеру глюкози.

Об'єднання різних мономерів

Об'єднання різних мономерів утворює сополімери. Агрегати повторюються різним числом, порядком або послідовністю вздовж структури полімерних ланцюгів (A-B-B-B-A-A-B-A- ...)..

В якості прикладу кополімерів можна згадати нейлон, полімер, утворений повторюваними блоками двох різних мономерів. Це дикарбонові кислоти і молекули діаміну, які з'єднані конденсацією в еквімолярних пропорціях (рівні).

Різні мономери також можуть бути додані в нерівних пропорціях, таких як утворення спеціалізованого поліетилену, основна структура якого - 1-октеновий мономер плюс етиленовий мономер.

Типи мономерів

Існує багато характеристик, що дозволяють встановити кілька типів мономерів, серед яких виділяється їх походження, функціональність, структура, тип полімеру, який вони утворюють, як вони полімеризуються та їх ковалентні зв'язки..

Природні мономери

-Існують мономери природного походження, такі як ізопрен, які отримують з соку або латексу рослин, і це також мономерна структура натурального каучуку.

-Деякі амінокислоти, що утворюються комахами, утворюють фіброїн або білок шовку. Також є амінокислоти, які утворюють полімерний кератин, який є білком вовни, виробленого тваринами, такими як вівці.

-Серед природних мономерів також є основні структурні одиниці біомолекул. Моносахаридна глюкоза, наприклад, зв'язується з іншими молекулами глюкози для утворення різних типів вуглеводів, таких як крохмаль, глікоген, целюлоза.

-Амінокислоти, з іншого боку, можуть утворювати широкий спектр полімерів, відомих як білки. Це пояснюється тим, що існує двадцять типів амінокислот, які можуть бути пов'язані в будь-якому довільному порядку; і, отже, в кінцевому підсумку формують той чи інший білок зі своїми власними структурними характеристиками.

-Мононуклеотиди, які утворюють макромолекули, звані ДНК і РНК нуклеїнових кислот, відповідно, також є дуже важливими мономерами в цій категорії.

Синтетичні мономери

-Серед штучних або синтетичних мономерів (які є численні) можна згадати деякі, з яких виготовляються різні сорти пластмас; такі як вінілхлорид, який утворює полівінілхлорид або ПВХ; і етиленовий газ (Н2C = CH2), і його поліетиленовий полімер.

Загальновідомо, що за допомогою цих матеріалів можна будувати різноманітні контейнери, пляшки, предмети домашнього вжитку, іграшки, будівельні матеріали, серед інших..

-Мономер тетрафторетилену (F2C = CF2) виявляється утворює полімер, відомий і комерційно відомий як тефлон.

-Молекула капролактаму, отримана з толуолу, має важливе значення для синтезу нейлону, серед багатьох інших.

-Існує кілька груп акрилових мономерів, які класифікуються за складом і функцією. Серед них акриламід і метакриламід, акрилат, акрил з фторидом.

Полярні і полярні мономери

Ця класифікація зроблена відповідно до різниці в електронегативності атомів, що входять до складу мономеру. Коли є помітна різниця, утворюються полярні мономери; наприклад, полярні амінокислоти, такі як треонін і аспарагін.

Коли різниця електронегативності дорівнює нулю, мономери є неполярними. Існують неполярні амінокислоти, такі як триптофан, аланін, валін, серед інших; а також аполярні мономери, такі як вінілацетат.

Циклічні або лінійні мономери

Згідно з формою або організацією атомів всередині структури мономерів, вони можуть бути класифіковані як циклічні мономери, такі як пролін, окис етилену; лінійні або аліфатичні, такі як амінокислота валін, етиленгліколь серед багатьох інших.

Приклади

На додаток до вже згаданих, доступні наступні додаткові приклади мономерів:

-Формальдегід

-Фурфурол

-Карданол

-Галактоза

-Стирол

-Полівініловий спирт

-Ізопрен

-Жирні кислоти

-Епоксидні смоли

-І хоча вони не були згадані, існують мономери, чиї структури не є газованими, але сіркою, фосфором або мають атоми кремнію..

Список літератури

  1. Кері Ф. (2006). Органічна хімія (6-е изд.). Мексика: Mc Graw Hill.
  2. Редактори Британської енциклопедії. (29 квітня 2015 р.) Мономер: Хімічне з'єднання. Взяті з: britannica.com
  3. Mathews, Holde і Ahern. (2002). Біохімія (3-е изд.). Мадрид: PEARSON
  4. Полімери і мономери. Отримано з: materialsworldmodules.org
  5. Вікіпедія. (2018). Мономер. Взяті з сайту: en.wikipedia.org