Bevezetés a kémiai monomerekbe és polimerekbe

A monomer egy olyan típusú molekula, amely képes kémiailag kötődni egy hosszú láncban lévő más molekulákhoz; a polimer egy meghatározatlan számú monomer lánca. Alapvetően a monomerek a polimerek építőkövei, amelyek bonyolultabb típusú molekulák. A monomereket - ismétlődő molekuláris egységeket - kovalens kötések kötik össze polimerekkel.

A monomer szó származik monó- (egy) és -mer (rész). A monomerek kicsik molekulák amelyek ismétlődő módon összekapcsolhatók, hogy összetettebb molekulákat képezzenek, úgynevezett polimerek. A monomerek polimereket képeznek kémiai kötések kialakításával vagy szupramolekuláris kötéssel egy polimerizációnak nevezett folyamat révén.

A polimereket oligomereknek nevezett monomer alegységek (néhány tucat monomerig) kötött csoportjaiból állítják elő. Az oligomernek való minősítéshez a molekula tulajdonságainak jelentősen meg kell változniuk, ha egy vagy néhány alegységet hozzáadnak vagy eltávolítanak. Az oligomerekre példa kollagén és folyékony paraffin.

Egy rokon kifejezés a "monomer protein", amely egy protein, amely kötődik multiprotein komplex kialakulásához. A monomerek nem csupán a polimerek építőkövei, hanem önmagában is fontos molekulák, amelyek nem feltétlenül képeznek polimereket, hacsak a feltételek nem megfelelőek.

A monomerekre példa a vinil-klorid (amely polimerizálódik polivinil-kloriddá vagy PVC-ként), glükóz (amely polimerizálódik keményítő, cellulóz, laminarin és glükánokká) és aminosavakká (amelyek peptidekké, polipeptidekké polimerizálódnak, és fehérjék). A glükóz a legelterjedtebb természetes monomer, amely polimerizálódik glikozid kötések kialakításával.

A polimer szó származik poli- (sok) és -mer (rész). A polimer lehet természetes vagy szintetikus makromolekula, amely egy kisebb molekula ismétlődő egységeiből áll (monomerek). Míg sok ember felváltva használja a „polimer” és a „műanyag” kifejezést, a polimerek sokkal nagyobb osztályba tartoznak molekulák, amelyek tartalmaznak műanyagokat, valamint sok más anyagot, mint például a cellulóz, borostyán és természetes radír.

Az alacsony molekulatömegű vegyületeket meg lehet különböztetni a monomer alegységek számával. A dimer, trimer, tetramer, pentamer, hexamer, heptamer, oktamer, nonamer, dekamer, dodecamer, eicosamer kifejezések 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 és 20 molekulákat tartalmaznak. monomer egységek.

A polimerekre példa a műanyagok, például a polietilén, a szilikonok, mint a buta gitt, a biopolimerek például cellulóz és DNS, természetes polimerek, például gumi és sellak, és még sok más fontos anyag makrómolekulák.

Az osztályok biológiai molekulák csoportosíthatók az általuk alkotott polimerek típusaiba és az alegységekként működő monomerekbe:

• lipidek - diglicerideknek, triglicerideknek nevezett polimerek; a monomerek glicerin és zsírsavak
• fehérjék - a polimereket polipeptideknek nevezzük; a monomerek aminosavak
• Nukleinsavak - a polimerek DNS és RNS; a monomerek nukleotidok, amelyek viszont nitrogénbázisból, pentózcukorból és foszfátcsoportból állnak
• Szénhidrát - a polimerek poliszacharidok és diszacharidok *; a monomerek monoszacharidok (egyszerű cukrok)

* Technikai szempontból a digliceridek és a trigliceridek nem valódi polimerek, mivel dehidratáció útján képződnek kisebb molekulák szintézise, ​​nem pedig a monomerek végpontok közötti összeköttetéséből, amely igaz polimerizáció.

A polimerizáció a kisebb monomerek kovalens kötésének a folyamata. A polimerizáció során a kémiai csoportok elvesznek a monomerekből, hogy összekapcsolódjanak. A szénhidrátok biopolimerjei esetében ez a dehidrációs reakció amelyben víz képződik.

• Cowie, J.M.G. és Valeria Arrighi. "Polimerek: a modern anyagok kémiája és fizikája", 3. kiadás Boca Taton: CRC Press, 2007.
• Sperling, H. Leslie "Bevezetés a fizikai polimer tudományhoz", 4. kiadás Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2006.
• Young, Robert J. és Peter Peter. Lovell. "Bevezetés a polimerekbe", 3. kiadás. Boca Raton, LA: CRC Press, Taylor és Francis Csoport, 2011.