Monomere

Das Monomer ist ein molekulares Massenmolekül, das durch chemische Verbindungen mit anderen Monomeren verbunden ist

Was sind Monomere?

Der Monomere Sie sind kleine oder einfache Moleküle, die die grundlegende oder essentielle Struktureinheit größerer oder komplexer Moleküle bilden, die als Polymere bezeichnet werden. Monomer ist ein Wort griechischer Herkunft, das bedeutet Brötchen, eins und Bloß, Teil.

Als Monomer wird ein Dimer gebildet. Indem Sie sich diesem wiederum mit einem anderen Monomer anschließen, bildet es ein Trimer und so weiter, um kurze Ketten zu bilden, die als Oligomere bezeichnet werden, oder längere Ketten, die die sogenannten Polymere sind.

Monomere binden oder polymerisieren durch die Bildung chemischer Bindungen durch Teilen von Elektronenpaaren; Das heißt, sie beitreten von kovalenten Links.

Diese Vereinigung von Monomeren ist als Polymerisation bekannt. Monomere desselben oder unterschiedlichen Typs können verbunden werden, und die Anzahl der kovalenten Bindungen, die sie mit einem anderen Molekül herstellen können, bestimmt die Struktur des Polymers (linear, geneigte Ketten oder drei dimensionale Strukturen).

Es gibt eine Vielzahl von Monomeren, darunter diejenigen natürlicher Herkunft. Diese gehören und entwerfen die organischen Moleküle, die Biomoleküle genannt werden, die in der Struktur der Lebewesen vorhanden sind.

Zum Beispiel Aminosäuren, die Proteine ​​bilden; Die Kohlenhydrat- und Mononukleotid -Monosaccharideeinheiten, die Nukleinsäuren bilden. Es gibt auch synthetische Monomere, die es ermöglichen, eine unzählige Auswahl an inerten polymeren Produkten wie Gemälden oder Kunststoffe auszuarbeiten.

Eigenschaften von Monomeren

Monomere binden durch kovalente Bindungen

Die Atome, die an der Bildung eines Monomers teilnehmen, bleiben durch starke und stabile Verbindungen wie die kovalente Verbindung vereint. Ebenso polymerisieren oder binden Monomere mit anderen monomeren Molekülen durch diese Verbindungen, was Polymeren Stärke und Stabilität verleiht.

Diese kovalenten Bindungen zwischen den Monomeren können durch chemische Reaktionen gebildet werden, die von den Atomen abhängen, aus denen das Monomer besteht.

Der Polymerisationsprozess kann durch eine der folgenden drei Reaktionen angegeben werden: durch Kondensation, Zugabe oder freie Radikale. Jeder von ihnen beinhaltet ihre eigenen Mechanismen und ihren eigenen Wachstumsmodus.

Monomerfunktionalität und Polymerstruktur

Ein Monomer kann mit mindestens zwei anderen monomeren Molekülen verbunden werden. Diese Eigenschaft oder Eigenschaft ist die als Monomere -Funktionalität bezeichnete Eigenschaften, und das ermöglicht es ihnen, die strukturellen Einheiten von Makromolekülen zu sein.

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Monomere können je nach den aktiven oder Reagenzien des Monomers bifunktionell oder polyifunktional sein. Das heißt von den Atomen des Moleküls, die an der Bildung kovalenter Bindungen mit den Atomen anderer Moleküle oder Monomere beteiligt sind.

Diese Eigenschaft ist ebenfalls wichtig, da sie eng mit der Struktur der Polymere verbunden ist, die sich anpassen, wie unten beschrieben.

Bifunktionalität: Lineares Polymer

Die Monomere sind bifunktional, wenn sie nur zwei Gewerkschaftsstandorte mit anderen Monomeren haben. Das heißt, das Monomer kann nur zwei kovalente Bindungen mit anderen Monomeren bilden und nur lineare Polymere bilden.

Unter linearen Polymeren können Ethylenglykol und Aminosäuren als Beispiel erwähnt werden.

Polyifunktionelle Monomere - drei dimensionale Polymere

Es gibt Monomere, die mit mehr als zwei Monomeren verbunden werden können und die strukturellen Einheiten größerer Funktionen bilden.

Sie werden als Polyifunktional bezeichnet und werden von verzweigten, Netzwerk oder dreidimensionalen polymeren Makromolekülen produziert. Wie zum Beispiel Polyethylen.

Skelett oder zentrale Struktur

Mit doppelter Bindung zwischen Kohlenstoff und Kohlenstoff

Es gibt Monomere, die in ihrer Struktur ein zentrales Skelett vorhanden sind, das von mindestens zwei Kohlenstoffatomen gebildet wird, die durch eine Doppelbindung vereint sind (C = C). 

Diese zentrale Kette oder Struktur präsentiert wiederum in United -Atomen, die sich durch die Bildung eines anderen Monomers ändern können (R₂C = Cr₂).

Wenn eine der R -Ketten modifiziert oder ersetzt wird, wird ein anderes Monomer erhalten. Auch wenn diese neuen Monomere einem anderen Polymer beitreten.

Es kann als Beispiel für diese Gruppe von Monomeren als Propylen (H) erwähnt werden₂C = Ch₃H), Tetrafluorethylen (f)₂C = vgl₂) und Vinylchlorid (h₂C = cclh).

Zwei funktionelle Gruppen in der Struktur

Obwohl es Monomere mit einer einzigen funktionellen Gruppe gibt, gibt es eine große Gruppe von Monomeren, die zwei funktionelle Gruppen in ihrer Struktur haben.

Aminosäuren sind ein gutes Beispiel dafür. Sie haben eine Amino-Funktionsgruppe (-nh₂) und die funktionelle Gruppe von Carboxylsäure (-COOH), die mit einem zentralen Kohlenstoffatom vereint sind.

Dieses Merkmal, ein diffunktionales Monomer zu sein.

Funktionelle Gruppen

Im Allgemeinen werden die von den Polymeren präsentierten Eigenschaften durch die Atome gegeben, die die lateralen Ketten der Monomere bilden. Diese Ketten bilden die funktionellen Gruppen organischer Verbindungen.

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Es gibt Familien organischer Verbindungen, deren Eigenschaften durch funktionelle Gruppen oder Seitenketten angegeben sind. Als Beispiel ist die R-CoOH-Carbonsäure-Funktionsgruppe die Amino R-NH-Gruppe₂, R-OH-Alkohol unter anderem, die an Polymerisationsreaktionen teilnehmen.

Vereinigung von Monomeren, die gleich oder verschiedener Typen sind

Vereinigung der gleichen Monomere

Monomere können verschiedene Klassen von Polymeren bilden. Sie können gleiche Monomere oder denselben Typ beitreten und die sogenannten Homopolymere erzeugen.

Als Beispiel können Sie die Dehnung erwähnen, ein Monomer, das den Polystyrol bildet. Stärke und Cellulose sind auch Beispiele für Homopolymere, die durch lange verzweigte Ketten des Glukosemonomers gebildet werden.

Vereinigung verschiedener Monomere

Die Vereinigung verschiedener Monomere bildet die Copolymere. Die Einheiten werden in der gesamten Struktur der Polymerketten in unterschiedlicher Anzahl, Ordnung oder Sequenz wiederholt (a-b-b-b-a-a-b-aa- ……).

Als Beispiel für Copolymere kann das Nylon erwähnt werden, ein Polymer, das durch sich wiederholende Einheiten von zwei verschiedenen Monomeren gebildet wird. Dies sind Dicarboxylsäure und ein Diaminmolekül, die durch Kondensation in äquimolaren (gleichen) Anteilen binden.

Verschiedene Monomere können auch in ungleichen Verhältnissen verbunden werden, wie beispielsweise die Bildung eines spezialisierten Polyethylen.

Arten von Monomeren

Es gibt viele Merkmale, die es ermöglichen, verschiedene Arten von Monomeren herzustellen, darunter ihre Herkunft, Funktionalität, Struktur, die Art der Polymer, die sie bilden, wie sie sich polymerisieren und ihre kovalenten Bindungen hervorheben.

Natürliche Monomere

• Es gibt Monomere natürlicher Herkunft wie Isopren, die aus dem Saft oder Latex von Pflanzen erhalten werden und die auch die monomere Struktur von Naturkautschuk sind.
• Einige von Insekten produzierte Aminosäuren bilden Fibroin oder Seidenprotein. Es sind auch Aminosäuren, die das Keratin -Polymer bilden, das Wollprotein, das von Tieren wie Schafe produziert wird.
• Unter den natürlichen Monomeren sind die grundlegenden strukturellen Einheiten von Biomolekülen. Das Glucosemonosaccharid verbindet beispielsweise andere Glukosemoleküle, um verschiedene Arten von Kohlenhydraten wie Stärke, Glykogen, Cellulose zu bilden.
• Aminosäuren können dagegen einen weiten Bereich von Polymeren bilden, die als Proteine ​​bekannt sind. Dies liegt daran, dass es zwanzig Arten von Aminosäuren gibt, die in jeder willkürlichen Reihenfolge verknüpft werden können. Und deshalb bilden sie am Ende ein oder ein anderes Protein mit ihren eigenen strukturellen Eigenschaften.
• Die mononukleotide, die die Makromoleküle bilden, die als Nukleinsäuren ADN bzw. RNA bezeichnet werden, sind ebenfalls sehr wichtige Monomere in dieser Kategorie.

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Synthetische Monomere

• Unter den künstlichen oder synthetischen Monomeren (die zahlreich sind) können einige erwähnt werden, mit denen verschiedene Kunststoffe ausgearbeitet werden, wie Vinylchlorid, die das Chlorid- oder PVC -Polyvinil bilden; und Ethylengas (h₂C = Ch₂) und sein Polyethylenpolymer. Es ist bekannt, dass Sie mit diesen Materialien unter anderem eine Vielzahl von Behältern, Flaschen, Hausobjekten, Spielzeug, Baumaterialien bauen können.
• Das Tetrafluorethylenmonomer (f)₂C = vgl₂) bildet das genannte Polymer und kommerziell als Teflon bekannt.
• Toluol -abgeleitetes Caprolactam -Molekül ist unter anderem für die Nylonsynthese essentiell.
• Es gibt mehrere Gruppen von Acrylmonomeren, die nach Zusammensetzung und Funktion klassifiziert sind. Darunter sind unter anderem Acrylamid und Metacrylamid, Acrylat, Acryl mit Fluor.

Apolare und polare Monomere

Diese Klassifizierung erfolgt gemäß dem Elektronegativitätsunterschied der Atome, die das Monomer bilden. Wenn es einen merklichen Unterschied gibt, werden polare Monomere gebildet; Zum Beispiel polare Aminosäuren wie Treonin und Asparagin.

Wenn der Elektronegativitätsunterschied Null ist, sind Monomere apolar. Es gibt nicht -polare Aminosäuren wie Tryptophan, Alanin, Valina; und auch apolare Monomere wie Vinylacetat.

Zyklische oder lineare Monomere

Nach der Form oder Organisation von Atomen innerhalb der Struktur der Monomere können diese als zyklische Monomere wie Prolin oder Ethylenoxid eingestuft werden; und linear oder aliphatisch, wie Aminosäure -Valin oder Ethylenglykol, unter anderem.

Beispiele für Monomere

Zusätzlich zu den bereits erwähnten, gibt es die folgenden zusätzlichen Beispiele für Monomere:

• Formaldehyd
• Furfural
• Cardanol
• Galaktose
• Strecken
• Polyvinylalkohol
• Isopren
• Fettsäuren
• Epoxide
• Und obwohl sie nicht erwähnt wurden, gibt es Monomere, deren Strukturen nicht kohlensüchtig sind, sondern sulfurisiert, phosphoriert oder Siliziumatome aufweisen.

Verweise

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