Введение в мономеры и полимеры в химии

Мономер - это тип молекулы, которая обладает способностью химически связываться с другими молекулами в длинной цепи; полимер представляет собой цепь с неопределенным числом мономеров. По сути, мономеры являются строительными блоками полимеров, которые представляют собой молекулы более сложного типа. Мономеры - повторяющиеся молекулярные единицы - связаны в полимеры ковалентными связями.

Слово мономер происходит от моно- (один) и -mer (часть). Мономеры маленькие молекулы которые могут быть соединены вместе повторяющимся образом для образования более сложных молекул, называемых полимерами. Мономеры образуют полимеры, образуя химические связи или связывая супрамолекулярно посредством процесса, называемого полимеризацией.

Иногда полимеры состоят из связанных групп мономерных субъединиц (до нескольких десятков мономеров), называемых олигомерами. Чтобы считаться олигомером, свойства молекулы должны значительно измениться, если одна или несколько субъединиц добавлены или удалены. Примеры олигомеров включают коллаген и жидкий парафин.

Родственным термином является «мономерный белок», который представляет собой белок, который связывается, образуя мультипротеиновый комплекс. Мономеры являются не просто строительными блоками полимеров, но сами по себе являются важными молекулами, которые необязательно образуют полимеры, если условия не являются правильными.

Примеры мономеров включают винилхлорид (который полимеризуется в поливинилхлорид или ПВХ), глюкозу (который полимеризуется в крахмал, целлюлозу, ламинарин и глюканы) и аминокислоты (которые полимеризуются в пептиды, полипептиды и белки). Глюкоза является наиболее распространенным природным мономером, который полимеризуется путем образования гликозидных связей.

Слово полимер происходит от поли- (много) и -mer (часть). Полимер может быть природной или синтетической макромолекулой, состоящей из повторяющихся звеньев меньшей молекулы (мономеров). Хотя многие люди используют термины «полимер» и «пластик» взаимозаменяемо, полимеры относятся к гораздо большему классу. молекул, которые включают в себя пластмассы, а также многие другие материалы, такие как целлюлоза, янтарь и натуральные резина.

Соединения с более низкой молекулярной массой могут отличаться по количеству мономерных субъединиц, которые они содержат. Термины димер, тример, тетрамер, пентамер, гексамер, гептамер, октамер, нонамер, декамер, додекамер, эйкозамер отражают молекулы, содержащие 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 20. мономерные звенья.

Примеры полимеров включают пластмассы, такие как полиэтилен, силиконы, такие как глупая замазка, биополимеры такие как целлюлоза и ДНК, природные полимеры, такие как каучук и шеллак, и многие другие важные макромолекулы.

Классы биологические молекулы могут быть сгруппированы по типам полимеров, которые они образуют, и мономерам, которые действуют как субъединицы:

• Липиды - полимеры, называемые диглицеридами, триглицеридами; мономерами являются глицерин и жирные кислоты
• Белки - полимеры известны как полипептиды; мономеры являются аминокислотами
• Нуклеиновых кислот - полимеры ДНК и РНК; мономерами являются нуклеотиды, которые в свою очередь состоят из азотистого основания, пентозного сахара и фосфатной группы
• углеводы - полимеры полисахаридов и дисахаридов *; мономеры - это моносахариды (простые сахара)

* Технически, диглицериды и триглицериды не являются настоящими полимерами, потому что они образуются в результате дегидратации. синтез меньших молекул, а не от сквозной связи мономеров, что характеризует истинное полимеризация.

Полимеризация - это процесс ковалентного связывания меньших мономеров в полимер. Во время полимеризации химические группы теряются из мономеров, так что они могут объединяться. В случае биополимеров углеводов это реакция обезвоживания в котором вода образуется.

• Cowie, J.M.G. и Валерия Арриги. «Полимеры: химия и физика современных материалов», 3-е изд. Бока Татон: CRC Press, 2007.
• Сперлинг, Лесли Х. «Введение в физику полимеров», 4-е изд. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, 2006.
• Янг, Роберт Дж. И Питер А. Ловелл. «Введение в полимеры», 3-е изд. Бока-Ратон, Лос-Анджелес: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2011.