Monoméry

Monomér je molekula molekula spojená s inými monomérmi chemickými väzbami

Čo sú monoméry?

Ten monoméry Sú to malé alebo jednoduché molekuly, ktoré tvoria základnú alebo základnú štrukturálnu jednotku väčších alebo komplexných molekúl nazývaných polyméry. Monomér je slovo gréckeho pôvodu, ktoré znamená buchta, jeden a Iba, časť.

Keď sa monomér pripojí k inému, vytvorí sa dimér. Tým, že sa k tomu spojí s iným monomérom, tvorí trimér atď., Aby vytvoril krátke reťazce nazývané oligoméry alebo dlhšie reťazce, ktoré sú takzvaným polymérom.

Monoméry sa viažu alebo polymerizujú formovaním chemických väzieb zdieľaním elektrónových párov; to znamená, že sa pripoja k kovalentným odkazom.

Tento zväzok monomérov je známy ako polymerizácia. Monoméry toho istého typu alebo iného sa môžu spojiť a počet kovalentných väzieb, ktoré môžu vytvoriť s inou molekulou, určí štruktúru polyméru, ktorá sa tvorí (lineárne, naklonené reťazce alebo tri rozmerové štruktúry).

Existuje široká škála monomérov, medzi ktorými patrí prírodný pôvod. Tieto patria a navrhujú organické molekuly nazývané biomolekuly prítomné v štruktúre živých bytostí.

Napríklad aminokyseliny, ktoré tvoria proteíny; Sacharidy a mononukleotidové monosacharidy, ktoré tvoria nukleové kyseliny. Existujú tiež syntetické monoméry, ktoré umožňujú rozpracovať nespočetné množstvo inertných polymérnych výrobkov, ako sú obrazy alebo plasty.

Charakteristiky monomérov

Monoméry viažu pomocou kovalentných väzieb

Atómy, ktoré sa zúčastňujú na tvorbe monoméru. Podobne monoméry polymerizujú alebo sa viažu s inými monomérnymi molekulami prostredníctvom týchto spojení, čo dáva silu a stabilitu polymérom.

Tieto kovalentné väzby medzi monomérmi môžu byť tvorené chemickými reakciami, ktoré budú závisieť od atómov, ktoré tvoria monomér, prítomnosť dvojitých väzieb a ďalšie vlastnosti, ktoré predstavujú štruktúru monoméru.

Proces polymerizácie môže byť daný jednou z nasledujúcich troch reakcií: kondenzáciou, pridaním alebo voľnými radikálmi. Každý z nich znamená ich vlastné mechanizmy a rastový režim.

Monomérna funkčnosť a polymérna štruktúra

Monomér sa môže spojiť s najmenej dvoma ďalšími monomérnymi molekulami. Táto vlastnosť alebo charakteristika je známa ako funkčnosť monomérov, a to im umožňuje byť štrukturálnymi jednotkami makromolekúl.

Môže vám slúžiť: draselný nitri (KNO2): Štruktúra, vlastnosti a použitia

Monoméry môžu byť bifunkčné alebo polyifunkčné v závislosti od aktívnych alebo činidlových miest monoméru; to znamená z atómov molekuly, ktoré sa môžu podieľať na tvorbe kovalentných väzieb s atómami iných molekúl alebo monomérov.

Táto charakteristika je tiež dôležitá, pretože je úzko spojená so štruktúrou polymérov, ktoré sú v súlade, ako je uvedené nižšie.

Bifunkčnosť: lineárny polymér

Monoméry sú bifunkčné, keď majú iba dve únie s inými monomérmi; To znamená, že monomér môže tvoriť iba dve kovalentné väzby s inými monomérmi a tvoriť iba lineárne polyméry.

Medzi lineárnymi polymérmi môžu byť uvedené ako príklad etylen glykol a aminokyseliny.

Polyifunkčné monoméry - tri rozmerové polyméry

Existujú monoméry, ktoré sa dajú spojiť s viac ako dvoma monomérmi a tvoria štrukturálne jednotky väčšej funkčnosti.

Nazývajú sa polyifunkčné a sú produkované rozvetvenými, sieťovými alebo trojrozmernými polymérnymi makromolekulami; Napríklad polyetylén.

Kostra alebo centrálna štruktúra

S dvojitou väzbou medzi uhlíkom a uhlíkom

Existujú monoméry, ktoré sú prítomné v ich štruktúre, centrálna kostra tvorená najmenej dvoma atómami uhlíka spojených dvojitou väzbou (C = C). 

Tento centrálny reťazec alebo štruktúra na druhej strane predstavuje laterálne atómy zjednotených, ktoré sa môžu zmeniť vytvorením iného monoméru (R₂C = cr₂).

Ak je niektorý z reťazcov R modifikovaný alebo nahradený, získa sa iný monomér. Tiež, keď sa tieto nové monoméry pripoja k inému polyméru.

Môže byť uvedený ako príklad tejto skupiny monomérov propylén (H₂C = ch₃H), tetrafluóretylén (f₂C = cf₂) a vinylchlorid (h₂C = cclH).

Dve funkčné skupiny v štruktúre

Aj keď existujú monoméry, ktoré majú jednu funkčnú skupinu, existuje široká skupina monomérov, ktoré majú vo svojej štruktúre dve funkčné skupiny.

Aminokyseliny sú dobrým príkladom toho. Majú amino funkčnú skupinu (-NH₂) a funkčná skupina kyseliny karboxylovej (-COOH) spojená s centrálnym atómom uhlíka.

Táto charakteristika toho, že je difunkčným monomérom, mu tiež dáva schopnosť vytvárať dlhé polyméry, ako je prítomnosť dvojitých väzieb.

Funkčné skupiny

Všeobecne platí, že vlastnosti predložené polymérmi dajú atómy, ktoré tvoria bočné reťazce monomérov. Tieto reťazce tvoria funkčné skupiny organických zlúčenín.

Môže vám slúžiť: Zákon viacerých rozmerov

Existujú rodiny organických zlúčenín, ktorých charakteristiky sú dané funkčnými skupinami alebo bočnými reťazcami. Príkladom je funkčná skupina karboxylovej kyseliny R-COOH, skupina Amino R-NH₂, R-oh alkohol, medzi mnohými ďalšími, ktorí sa zúčastňujú na polymerizačných reakciách.

Zväzok monomérov rovnocenných alebo rôznych typov

Zväzok rovnakých monomérov

Monoméry môžu tvoriť rôzne triedy polymérov. Môžu sa pripojiť k rovnakým monomérom alebo rovnakému typu a vygenerovať So -založené homopolyméry.

Ako príklad môžete spomenúť úsek, monomér, ktorý tvorí polystyrén. Škrob a celulóza sú tiež príkladmi homopolymérov tvorených dlhými rozvetvenými reťazcami glukózového monoméru.

Zväzok rôznych monomérov

Únia rôznych monomérov tvoria kopolyméry. Jednotky sa opakujú v rôznych číslach, poradí alebo sekvencii v štruktúre polymérnych reťazcov (A-B-B-B-B-B-B-A-A ……).

Ako príklad kopolymérov je možné spomenúť nylon, polymér tvorený opakujúcimi sa jednotkami dvoch rôznych monomérov. Sú to dikarboxylová kyselina a molekula diamínu, ktorá sa viaže kondenzáciou v rovnomerných (rovnakých) podieroch.

Rôzne monoméry sa môžu tiež spojiť s nerovnakým pomerom, ako je napríklad prípad tvorby špecializovaného polyetylénu, ktorý má ako základnú štruktúru 1-októnový monomér plus monomér etylénu plus etylénový monomér.

Typy monomérov

Existuje mnoho charakteristík, ktoré umožňujú vytvorenie niekoľkých typov monomérov, medzi ktorými ich pôvod, funkčnosť, štruktúra, typ polyméru, ktoré tvoria, ako polymerizujú a ich kovalentné väzby vynikajú.

Prírodné monoméry

• Existujú monoméry prírodného pôvodu, ako je izoprén, ktorý sa získava z miazgy alebo latexu rastlín, a ktorá je tiež monomérnou štruktúrou prírodnej gumy.
• Niektoré aminokyseliny produkované hmyzom tvoria fibroín alebo hodvábny proteín. Sú to tiež aminokyseliny, ktoré tvoria keratínový polymér, čo je vlnený bielkovina produkovaný zvieratami, ako sú ovce.
• Medzi prírodné monoméry patria základné štrukturálne jednotky biomolekúl. Napríklad glukózový monosacharid sa spája s inými molekulami glukózy za vzniku rôznych typov uhľohydrátov, ako je škrob, glykogén, celulóza,.
• Na druhej strane aminokyseliny môžu tvoriť širokú škálu polymérov známych ako proteíny. Je to preto, že existuje dvadsať typov aminokyselín, ktoré môžu byť spojené v akomkoľvek ľubovoľnom poradí; A preto nakoniec tvoria jeden alebo druhý proteín s vlastnými štrukturálnymi charakteristikami.
• Mononukleotidy, ktoré tvoria makromolekuly nazývané nukleové kyseliny ADN a RNA, sú tiež veľmi dôležitými monomérmi v tejto kategórii.

Môže vám slúžiť: viskozita: príklady, príčiny, jednotky, typy

Syntetické monoméry

• Spomedzi umelých alebo syntetických monomérov (ktoré sú početné), niektoré možno spomenúť, s ktorými sú rozpracované rôzne odrody plastov, ako je vinylchlorid, ktorý tvorí chlorid alebo PVC polyvinil; a etylénový plyn (h₂C = ch₂) a jeho polyetylénový polymér. Je dobre známe, že s týmito materiálmi môžete okrem iného vybudovať širokú škálu nádob, fliaš, domácich predmetov, hračiek, stavebných materiálov.
• Monomér tetrafluóretylénu (f₂C = cf₂) tvorí polymér nazývaný a komerčne známy ako teflón.
• Molekula kaprolaktámu odvodená od toluénu je okrem iného nevyhnutná pre syntézu nylonu.
• Existuje niekoľko skupín akrylových monomérov, ktoré sú klasifikované podľa zloženia a funkcie. Medzi nimi patrí okrem iného akrylamid a metakrylamid, akrylát, akrylát s fluórom.

Apolárne a polárne monoméry

Táto klasifikácia sa vykonáva podľa rozdielu elektronegativity atómov, ktoré tvoria monomér. Ak je výrazný rozdiel, tvoria sa polárne monoméry; Napríklad polárne aminokyseliny, ako je treonín a asparagín.

Ak je rozdiel elektronegativity nula, monoméry sú apolárne. Existujú okrem iného okrem iného nepolárne aminokyseliny, ako napríklad tryptofán, alanín, Valina; a tiež apolárne monoméry ako vinylacetát.

Cyklické alebo lineárne monoméry

Podľa formy alebo organizácie atómov v rámci štruktúry monomérov možno tieto klasifikovať ako cyklické monoméry, ako je prolín alebo etylénoxid; a lineárne alebo alifatické, ako je aminokyselinový valín alebo etylénglykol.

Príklady monomérov

Okrem tých, ktoré už boli spomenuté, existujú nasledujúce ďalšie príklady monomérov:

• Formaldehyd
• Furfurálny
• Kardanol
• Galaktóza
• Natiahnuť sa
• Polyvinylalkohol
• Izoprén
• Mastné kyseliny
• Epoxidy
• A hoci neboli spomenuté, existujú monoméry, ktorých štruktúry nie sú sýtené, ale sírové, fosforované alebo majú atómy kremíka.

Odkazy

1. Carey F. (2006). Organická chémia. (6. edimatizovať.). Mexiko: MC Graw Hill.
2. Redaktori Encyclopedia Britannica (2015). Monomér: chemická zlúčenina.  Zobraté z: Britannica.com
3. Mathews, Holde a Ahern (2002). Biochémia (3. edimatizovať.).  Madrid: Pearson
4. Polyméry a monoméry. Obnovené z: MaterialSworldModules.orgán
5. Wikipedia (2018). Monomér. Prevzaté z: v.Wikipedia.orgán