- Monomēru raksturojums
- Monomērus saista kovalentās saites
- Monomēru funkcionalitāte un polimēru struktūra
- Bifunkcionalitāte: lineārs polimērs
- Polifunkcionālie monomēri - trīsdimensiju polimēri
- Skelets vai centrālā struktūra
- Ar dubultu saiti starp ogli un oglekli
- Divas funkcionālās grupas struktūrā
- Funkcionālās grupas
- Tādu pašu vai dažādu monomēru savienība
- Vienādu monomēru savienība
- Dažādu monomēru savienība
- Monomēru veidi
- Dabiski monomēri
- Sintētiskie monomēri
- Nepolārie un polārie monomēri
- Cikliskie vai lineārie monomēri
- Piemēri
- Atsauces
The monomēri ir mazas vai vienkāršas molekulas, kas veido pamata vai būtisko strukturālu vienību lielāku vai sarežģītas molekulas sauc polimēri. Monomērs ir grieķu izcelsmes vārds, kas nozīmē mono, vienu un vienkāršu daļu.
Kad viens monomērs savienojas ar otru, veidojas dimērs. Apvienojot to ar citu monomēru, tas veido trimeri un tā tālāk, līdz veido īsas ķēdes, kuras sauc par oligomēriem, vai garākas ķēdes, kuras sauc par polimēriem.
Avots: Ardonik caur Flickr
Monomēri saista vai polimerizējas, veidojot ķīmiskas saites, daloties elektronu pāros; tas ir, tos vieno kovalenta tipa saites.
Iepriekš redzamajā attēlā klucīši apzīmē monomērus, kurus savieno divas sejas (divas saites), lai iegūtu slīpuma torni.
Šo monomēru savienību sauc par polimerizāciju. Var savienot viena un tā paša veida monomērus, un kovalento saišu skaits, ko tās var izveidot ar citu molekulu, noteiks to veidotā polimēra struktūru (lineāras, slīpas ķēdes vai trīsdimensiju struktūras).
Polistirola molekula. Monomēra piemērs (sarkans taisnstūris)
Ir ļoti daudz monomēru, starp kuriem ir dabiskas izcelsmes monomēri. Tās pieder un veido organiskās molekulas, kuras sauc par biomolekulēm un atrodas dzīvo būtņu struktūrā.
Piemēram, aminoskābes, kas veido olbaltumvielas; ogļhidrātu monosaharīdu vienības; un mononukleotīdi, kas veido nukleīnskābes. Ir arī sintētiski monomēri, kas ļauj ražot neskaitāmas inertu polimēru produktu klāstu, piemēram, krāsas un plastmasu.
Var minēt divus no tūkstošiem piemēru, kurus var minēt, piemēram, tetrafluoretilēnu, kas veido polimēru, kas pazīstams kā Teflons, vai fenola un formaldehīda monomērus, kas veido polimēru ar nosaukumu Bakelite.
Monomēru raksturojums
Monomērus saista kovalentās saites
Atomus, kas piedalās monomēra veidošanā, tur kopā spēcīgas un stabilas saites, piemēram, kovalentā saite. Tāpat monomēri caur šīm saitēm polimerizējas vai saistās ar citām monomēru molekulām, piešķirot polimēriem izturību un stabilitāti.
Šīs kovalentās saites starp monomēriem var veidoties ķīmisku reakciju rezultātā, kas būs atkarīgas no atomiem, kas veido monomēru, divkāršo saišu klātbūtnes un citām īpašībām, kurām ir monomēra struktūra.
Polimerizācijas process var notikt ar vienu no trim šādām reakcijām: kondensējot, pievienojot vai izmantojot brīvos radikāļus. Katram no viņiem ir savi mehānismi un izaugsmes režīms.
Monomēru funkcionalitāte un polimēru struktūra
Monomērs var saistīties ar vismaz divām citām monomēra molekulām. Šī īpašība vai īpašība ir tā saucamā monomēru funkcionalitāte, un tieši tā ļauj tām būt makromolekulu struktūrvienībām.
Monomēri var būt bifunkcionāli vai polifunkcionāli, atkarībā no monomēra aktīvajām vai reaktīvajām vietām; tas ir, no molekulas atomiem, kas var piedalīties kovalento saišu veidošanā ar citu molekulu vai monomēru atomiem.
Šī īpašība ir arī svarīga, jo tā ir cieši saistīta ar veidojošo polimēru struktūru, kā aprakstīts zemāk.
Bifunkcionalitāte: lineārs polimērs
Monomēri ir bifunkcionāli, ja tiem ir tikai divas saistīšanas vietas ar citiem monomēriem; tas ir, monomērs var veidot tikai divas kovalentās saites ar citiem monomēriem un veido tikai lineārus polimērus.
Lineāru polimēru piemēri ir etilēnglikols un aminoskābes.
Polifunkcionālie monomēri - trīsdimensiju polimēri
Ir monomēri, kurus var savienot ar vairāk nekā diviem monomēriem un kas veido struktūras vienības ar visaugstāko funkcionalitāti.
Tos sauc par daudzfunkcionāliem, un tie rada sazarotas, tīkla vai trīsdimensiju polimēru makromolekulas; piemēram, polietilēns.
Skelets vai centrālā struktūra
Ar dubultu saiti starp ogli un oglekli
Ir monomēri, kuru struktūrā ir centrālais skelets, ko veido vismaz divi oglekļa atomi, kas savienoti ar dubulto saiti (C = C).
Savukārt šajā ķēdē vai centrālajā struktūrā ir sāniski saistīti atomi, kas var mainīties, veidojot atšķirīgu monomēru. (R 2 C = CR 2 ).
Ja kāda no R ķēdēm ir modificēta vai aizvietota, iegūst atšķirīgu monomēru. Arī tad, kad šie jaunie monomēri sakrīt, tie veidos atšķirīgu polimēru.
Piemēri šīs grupas monomēru ir propilēna (H 2 C = CH 3 H), un tetrafluoretilēna (F 2 C = CF 2 ) un vinilhlorīda (H 2 C = CClH).
Divas funkcionālās grupas struktūrā
Lai arī ir monomēri, kuriem ir tikai viena funkcionālā grupa, ir plaša monomēru grupa, kuru struktūrā ir divas funkcionālās grupas.
Aminoskābes ir labs piemērs tam. Tie ir amino funkcionālo grupu (-NH 2 ) un karboksilgrupu funkcionālo grupu (-COOH), kas piestiprināta pie centrālā oglekļa atoma.
Šī īpašība būt difunkcionālam monomēram arī dod tai iespēju veidot garas polimēru ķēdes, piemēram, divkāršo saišu klātbūtni.
Funkcionālās grupas
Parasti polimēru īpašības piešķir atomiem, kas veido monomēru sānu ķēdes. Šīs ķēdes veido organisko savienojumu funkcionālās grupas.
Ir dažas organisko savienojumu grupas, kuru īpašības raksturo funkcionālās grupas vai sānu ķēdes. Kā piemēru var minēt karbonskābes funkcionālā grupa R - COOH, aminogrupa R - NH 2 , spirtu R - OH, starp daudziem citiem, kas piedalās polimerizācijas reakcijas.
Tādu pašu vai dažādu monomēru savienība
Vienādu monomēru savienība
Monomēri var veidot dažādas polimēru klases. Viena un tā paša tipa monomērus var apvienot un radīt tā sauktos homopolimērus.
Kā piemēru var minēt stirolu, monomēru, kas veido polistirolu. Ciete un celuloze ir arī homopolimēru piemēri, ko veido glikozes monomēra garas sazarotas ķēdes.
Dažādu monomēru savienība
Dažādu monomēru savienība veido kopolimērus. Vienības tiek atkārtotas dažādos skaitļos, secībā vai secībā visā polimēru ķēžu struktūrā (ABBBAABAA-…).
Kā kopolimēru piemēru var minēt neilonu, polimēru, kas izveidots, atkārtojot divu dažādu monomēru vienības. Tās ir dikarbonskābes un diamīna molekulas, kuras kondensācijas laikā ir savienotas ekvimolārās (vienādās) proporcijās.
Dažādus monomērus var arī savienot nevienādās proporcijās, piemēram, ja tiek izveidots specializēts polietilēns, kura pamata struktūra ir 1-okteēna monomērs plus etilēna monomērs.
Monomēru veidi
Ir daudz īpašību, kas ļauj noteikt dažāda veida monomērus, starp kuriem ir to izcelsme, funkcionalitāte, struktūra, to veidotā polimēra tips, polimerizācijas veids un kovalentās saites.
Dabiski monomēri
-Tur ir dabiskas izcelsmes monomēri, piemēram, izoprēns, ko iegūst no augu sulas vai lateksa un kas ir arī dabiskā kaučuka monomēru struktūra.
-Dažas aminoskābes, ko ražo kukaiņi, veido fibroīnu vai zīda proteīnu. Turklāt ir aminoskābes, kas veido polimēru keratīnu, kas ir olbaltumviela vilnā, kuru ražo dzīvnieki, piemēram, aitas.
- Starp dabiskajiem monomēriem ir arī biomolekulu pamata struktūrvienības. Piemēram, glikozes monosaharīds saistās ar citām glikozes molekulām, veidojot cita veida ogļhidrātus, piemēram, cieti, glikogēnu, celulozi.
-Aminoskābes, no otras puses, var veidot plašu polimēru klāstu, kas pazīstami kā olbaltumvielas. Tas ir tāpēc, ka ir divdesmit veidu aminoskābes, kuras var sasaistīt jebkurā patvaļīgā secībā; un tāpēc viņi galu galā veido vienu vai otru proteīnu ar savām strukturālajām īpašībām.
-Mononukleotīdi, kas veido makromolekulas, ko attiecīgi sauc par DNS un RNS nukleīnskābēm, arī ir ļoti svarīgi šīs kategorijas monomēri.
Sintētiskie monomēri
- Starp mākslīgajiem vai sintētiskajiem monomēriem (kuru ir daudz) mēs varam minēt dažus, ar kuriem tiek izgatavotas dažādas plastmasas šķirnes; kā vinilhlorīds, kas veido polivinilhlorīdu vai PVC; un etilēna gāze (H 2 C = CH 2 ), un tās polietilēna polimērs.
Ir labi zināms, ka, izmantojot šos materiālus, cita starpā, var būvēt dažādus konteinerus, pudeles, sadzīves priekšmetus, rotaļlietas, celtniecības materiālus.
-The tetrafluoretilēna monomērs (F 2 C = CF 2 ) tiek konstatēts, veido polimērs, kurš tirdzniecībā pazīstams kā teflona.
-Kaprolaktāma molekula, kas iegūta no toluola, daudzu citu starpā ir būtiska neilona sintēzē.
- Ir vairākas akrila monomēru grupas, kuras klasificē pēc sastāva un funkcijas. Starp tiem ir akrilamīds un metakrilamīds, akrilāts, akrili ar fluoru, cita starpā.
Nepolārie un polārie monomēri
Šo klasifikāciju veic pēc monomēru veidojošo atomu elektronegativitātes starpības. Kad ir manāma atšķirība, veidojas polārie monomēri; piemēram, polārās aminoskābes, piemēram, treonīns un asparagīns.
Kad elektronegativitātes starpība ir nulle, monomēri ir apolāri. Cita starpā ir nepolāras aminoskābes, piemēram, triptofāns, alanīns, valīns; un arī apolārus monomērus, piemēram, vinilacetātu.
Cikliskie vai lineārie monomēri
Atkarībā no atomu formas vai struktūras monomēru struktūrā tos var klasificēt kā cikliskos monomērus, piemēram, prolīnu, etilēnoksīdu; lineāri vai alifātiski, piemēram, aminoskābe valīns, etilēnglikols daudzu citu starpā.
Piemēri
Papildus jau pieminētajiem, ir arī šādi papildu monomēru piemēri:
-Formaldehīds
-Furfurāls
-Kardanols
-Galaktoze
-Stirols
-Polivinilspirts
-Isoprēns
-Taukskābes
-Epoksīdi
-Un, kaut arī tie netika minēti, ir monomēri, kuru struktūras nav gāzētas, bet ir sulfurētas, fosforētas vai ar silīcija atomiem.
Atsauces
- Carey F. (2006). Organiskā ķīmija. (6. izd.). Meksika: Mc Graw Hill.
- Encyclopedia Britannica redaktori. (2015. gads, 29. aprīlis). Monomērs: ķīmisks savienojums. Paņemts no: britannica.com
- Matjūss, Holde un Aherns. (2002). Bioķīmija (3. izd.). Madride: PEARSON
- Polimēri un monomēri. Atgūts no: materialsworldmodules.org
- Wikipedia. (2018). Monomērs. Iegūts no: en.wikipedia.org