Značilni monomeri, vrste in primeri

The monomerov to so majhne ali preproste molekule, ki tvorijo osnovno ali bistveno strukturno enoto večjih ali bolj kompleksnih molekul, imenovanih polimeri. Monomer je beseda grškega izvora, kar pomeni opica, eno in zgolj, stranka.

Ker se en monomer pridruži drugemu, nastane dimer. Ko se ta spaja z drugim monomerom, tvori trimer in tako naprej, dokler ne oblikuje kratkih verig, imenovanih oligomeri, ali daljše verige, ki so ti polimeri..

Monomere vežemo ali polimeriziramo z tvorbo kemičnih vezi z delitvijo pari elektronov; to pomeni, da so povezane s kovalentnimi vezmi.

Na zgornji sliki so kocke monomeri, ki jih povezujeta dve ploskvi (dve povezavi), ki vodijo do nagibnega stolpa..

Ta vezava monomerov je znana kot polimerizacija. Monomerji istega ali različnih tipov se lahko združijo, število kovalentnih vezi, ki jih je mogoče določiti z drugo molekulo, bo določilo strukturo polimera, ki ga tvorijo (linearne, nagnjene ali tridimenzionalne strukture)..

Obstaja veliko različnih monomerov, med katerimi so tudi tisti naravnega izvora. Ti pripadajo in oblikujejo organske molekule, imenovane biomolekule, prisotne v strukturi živih bitij.

Na primer, aminokisline, ki sestavljajo beljakovine; monosaharidne enote ogljikovih hidratov; in mononukleotide, ki tvorijo nukleinske kisline. Obstajajo tudi sintetični monomeri, ki omogočajo izdelavo nešteto različnih inertnih polimernih izdelkov, kot so barve p plastike..

Omenimo lahko dva izmed tisočih primerov, ki jih lahko navedemo, kot je tetrafluoroetilen, ki tvori polimer, znan kot teflon, ali monomere fenol in formaldehid, ki tvorita polimer, imenovan bakelit.

Indeks

• 1 Značilnosti monomerov
  • 1.1 Monomere vežejo kovalentne vezi
  • 1.2 Funkcionalnost monomerov in struktura polimera
  • 1.3 Bifunkcionalnost: Linearni polimer
  • 1.4 Polifunkcionalni monomeri - tridimenzionalni polimeri
• 2 Okostje ali osrednja zgradba
  • 2.1 Z dvojno vezjo med ogljikom in ogljikom
  • 2.2 Dve funkcionalni skupini v strukturi
• 3 Funkcionalne skupine
• 4 Unija enakih ali različnih monomerov
  • 4.1 Unija enakovrednih monomerov
  • 4.2 Unija različnih monomerov
• 5 Vrste monomerov
  • 5.1 Naravni monomeri
  • 5.2 Sintetični monomeri
  • 5.3 Polarni in polarni monomeri
  • 5.4 Ciklični ali linearni monomeri
• 6 Primeri
• 7 Reference

Značilnosti monomerov

Monomere vežejo kovalentne vezi

Atomi, ki sodelujejo pri nastajanju monomera, so združeni z močnimi in stabilnimi vezmi, kot je kovalentna vez. Tudi monomeri polimerizirajo ali se vežejo z drugimi monomernimi molekulami skozi te vezi, daje polimerjem trdnost in stabilnost.

Te kovalentne vezi med monomeri lahko tvorimo s kemijskimi reakcijami, ki so odvisne od atomov, ki sestavljajo monomer, prisotnosti dvojnih vezi in drugih lastnosti, ki imajo strukturo monomera..

Postopek polimerizacije lahko poteka preko ene od naslednjih reakcij: s kondenzacijo, dodajanjem ali prostimi radikali. Vsak od njih ima svoje mehanizme in način rasti.

Funkcionalnost monomerov in struktura polimera

Monomer je lahko vezan na vsaj dve drugi monomerni molekuli. Ta lastnost ali značilnost je tisto, kar je znano kot funkcionalnost monomerov, in je tisto, kar jim omogoča, da so strukturne enote makromolekul..

Monomeri so lahko bifunkcionalni ali polifunkcionalni, odvisno od aktivnih ali reaktivnih mest monomera; to so atomi molekule, ki lahko sodelujejo pri tvorbi kovalentnih vezi z atomi drugih molekul ali monomerov.

Ta značilnost je prav tako pomembna, saj je tesno povezana s strukturo polimerov, ki sestavljajo, kot je podrobno opisano spodaj.

Bifunkcionalnost: Linearni polimer

Monomeri so bifunkcionalni, kadar imajo samo dva vezavna mesta z drugimi monomeri; to pomeni, da lahko monomer tvori le dve kovalentni vezi z drugimi monomeri in tvori samo linearne polimere.

Med linearnimi polimeri lahko kot primer navedemo etilen glikol in aminokisline.

Polifunkcionalni monomeri - tridimenzionalni polimeri

Obstajajo monomeri, ki jih je mogoče povezati z več kot dvema monomeroma in so strukturne enote večje funkcionalnosti.

Imenujejo se polifunkcionalni in so tisti, ki proizvajajo razvejane, mrežne ali tridimenzionalne polimerne makromolekule; kot na primer polietilen.

Okostje ali osrednja zgradba

Z dvojno vezjo med ogljikom in ogljikom

Obstajajo monomeri, ki v svoji strukturi predstavljajo osrednji skelet, ki ga tvorita vsaj dva atoma ogljika, ki sta povezana z dvojno vezjo (C = C).. 

Ta verižna ali osrednja struktura pa ima atome, ki so povezani bočno in lahko spremenijo obliko drugega monomera. (R₂C = CR₂).

Če je katera koli R veriga modificirana ali nadomeščena, dobimo drugačen monomer. Podobno, ko se ti novi monomeri združijo, bodo tvorili drugačen polimer.

Kot primer te skupine monomerov (H.) Lahko omenimo propilen₂C = CH₃H), tetrafluoroetilena (F₂C = CF₂in vinilklorida (H₂C = CClH).

Dve funkcionalni skupini v strukturi

Čeprav obstajajo monomeri, ki imajo eno funkcionalno skupino, obstaja velika skupina monomerov, ki imajo v svoji strukturi dve funkcionalni skupini..

Aminokisline so dober primer tega. Imajo amino funkcionalno skupino (-NH.)₂in funkcionalno skupino karboksilne kisline (-COOH), vezano na osrednji atom ogljika.

Ta značilnost, da je difunkcionalni monomer, daje tudi sposobnost tvoriti dolge verige polimerov kot prisotnost dvojnih vezi..

Funkcionalne skupine

Na splošno so lastnosti polimerov podane z atomi, ki tvorijo stranske verige monomerov. Te verige tvorijo funkcionalne skupine organskih spojin.

Obstajajo družine organskih spojin, katerih lastnosti so podane s funkcionalnimi skupinami ali stranskimi verigami. Primer je funkcionalna skupina karboksilne kisline R-COOH, amino skupina R-NH₂, alkohola R-OH, med mnogimi drugimi, ki so vključeni v reakcije polimerizacije.

Enake ali različne monomere

Enakovrednih monomerov

Monomeri lahko tvorijo različne vrste polimerov. Lahko se pridružite istim monomerom ali istega tipa in ustvarite tako imenovane homopolimere.

Kot primer lahko omenimo stiren, monomer, ki tvori polistiren. Škrob in celuloza sta tudi primera homopolimerov, ki jih tvorijo dolge razvejane verige glukoznega monomera.

Unija različnih monomerov

Združitev različnih monomerov tvori kopolimere. Enote se ponavljajo v različnem številu, zaporedju ali zaporedju vzdolž strukture polimernih verig (A-B-B-B-A-A-B-A-A ...)..

Kot primer kopolimerov lahko omenimo najlon, polimer, ki ga tvorijo ponavljajoče se enote dveh različnih monomerov. To so dikarboksilna kislina in molekula diamina, ki sta povezani s kondenzacijo v ekvimolarnih razmerjih (enakih)..

Različni monomeri se lahko dodajo tudi v neenakih razmerjih, kot je oblikovanje specializiranega polietilena, katerega osnovna struktura je monokloridni monomer in etilenski monomer.

Vrste monomerov

Obstaja veliko značilnosti, ki omogočajo vzpostavitev več vrst monomerov, med katerimi izstopajo njihov izvor, funkcionalnost, struktura, vrsta polimera, ki ga tvorijo, kako se polimerizirajo in njihove kovalentne vezi..

Naravni monomeri

-Obstajajo monomeri naravnega izvora, kot je izopren, ki se pridobiva iz soka ali lateksa iz to je tudi monomerna struktura naravnega kavčuka.

-Nekatere aminokisline, ki jih proizvajajo žuželke, tvorijo fibroin ali svilene beljakovine. Obstajajo tudi aminokisline, ki tvorijo polimer keratin, ki je beljakovina volne, ki jo proizvajajo živali, kot so ovce.

-Med naravnimi monomeri so tudi osnovne strukturne enote biomolekul. Monosaharidna glukoza se na primer veže z drugimi molekulami glukoze, da tvori različne vrste ogljikovih hidratov, kot so škrob, glikogen, celuloza..

-Po drugi strani pa lahko aminokisline tvorijo široko paleto polimerov, znanih kot beljakovine. To je zato, ker obstaja dvajset vrst aminokislin, ki jih je mogoče povezati v poljubnem vrstnem redu; in na koncu tvorijo enega ali drugega proteina s svojimi strukturnimi značilnostmi.

-Mononukleotidi, ki tvorijo makromolekule, imenovane DNA in RNA nukleinske kisline, so prav tako zelo pomembni monomeri v tej kategoriji..

Sintetični monomeri

-Med umetnimi ali sintetičnimi monomeri (ki so številni) lahko omenimo nekaj, s katerimi izdelujemo različne sorte plastike; kot je vinilklorid, ki tvori polivinilklorid ali PVC; in plin etilen (H₂C = CH₂) in njegov polietilenski polimer.

Znano je, da lahko s temi materiali med drugim gradite različne posode, steklenice, gospodinjske predmete, igrače, gradbene materiale..

-Tetrafluoroetilenski monomer (F₂C = CF₂), da tvori polimer, znan in komercialno znan kot teflon.

-Molekula kaprolaktama, pridobljena iz toluena, je bistvena za sintezo najlona, ​​med mnogimi drugimi.

-Obstaja več skupin akrilnih monomerov, ki so razvrščeni glede na sestavo in funkcijo. Med njimi so med drugim akrilamid in metakrilamid, akrilat, akrilati s fluoridom.

Polarni in polarni monomeri

Ta razvrstitev je narejena glede na razliko v elektronegativnosti atomov, ki sestavljajo monomer. Ko je opazna razlika, nastanejo polarni monomeri; na primer polarne aminokisline, kot so treonin in asparagin.

Če je razlika v elektronegativnosti enaka nič, so monomeri nepolarni. Obstajajo nepolarne aminokisline, kot so triptofan, alanin, valin, med drugim; in tudi nepolarne monomere, kot je vinilacetat.

Ciklični ali linearni monomeri

Glede na obliko ali organizacijo atomov v strukturi monomerov jih lahko razvrstimo kot ciklične monomere, kot je prolin, etilen oksid; linearno ali alifatsko, kot je aminokislina valin, etilen glikol med mnogimi drugimi.

Primeri

Poleg že omenjenih so na voljo tudi naslednji dodatni primeri monomerov:

-Formaldehid

-Furfural

-Cardanol

-Galaktoza

-Stiren

-Polivinil alkohol

-Izopren

-Maščobne kisline

-Epoksidi

-In čeprav niso bili omenjeni, obstajajo monomeri, katerih strukture niso karbonizirane, ampak žveplo, fosfor ali imajo silicijeve atome..

Reference

1. Carey F. (2006). Organska kemija (6. izd.). Mehika: Mc Graw Hill.
2. Uredniki enciklopedije Britannica. (29. april 2015). Monomer: kemična spojina. Vzeto iz: britannica.com
3. Mathews, Holde in Ahern. (2002). Biokemija (3. izd.). Madrid: PEARSON
4. Polimeri in monomeri. Vzpostavljeno iz: materialworldmodules.org
5. Wikipedija. (2018). Monomer. Vzeto iz: en.wikipedia.org