Monomeerit

Monomeeri on molekyylimolekyyli, joka on kytketty muihin monomeereihin kemiallisilla linkillä

Mitkä ovat monomeerit?

Se monomeerit Ne ovat pieniä tai yksinkertaisia ​​molekyylejä, jotka muodostavat suurempien tai monimutkaisten molekyylien emäksisen tai olennaisen rakenneyksikön, jota kutsutaan polymeereiksi. Monomeeri on kreikkalaisen alkuperän sana, joka tarkoittaa pulla, yksi ja Pelkkä, osa.

Kun monomeeri liittyy toiseen, muodostuu dimeeri. Liittymällä tähän vuorostaan ​​toisen monomeerin kanssa, se muodostaa trimeerin ja niin edelleen muodostaakseen lyhyitä ketjuja, joita kutsutaan oligomeereiksi tai pidemmille ketjuiksi, jotka ovat niin ns. Polymeerit.

Monomeerit sitovat tai polymeroivat muodostamalla kemiallisia sidoksia jakamalla elektronipareja; eli ne liittyvät kovalenttisia linkkejä.

Tämä monomeerien liitto tunnetaan polymeroimalla. Samantyyppiset tai erilaiset monomeerit voidaan liittää, ja kovalenttisten sidosten lukumäärä, jotka he voivat muodostaa toisella molekyylillä.

On olemassa laaja valikoima monomeerejä, joista on luonnollista alkuperää. Nämä kuuluvat ja suunnittelevat orgaanisia molekyylejä, joita kutsutaan biomolekyyleiksi, jotka ovat läsnä elävien olentojen rakenteessa.

Esimerkiksi proteiineja muodostavat aminohapot; Hiilihydraatti- ja mononukleotidi -monosakkaridiyksiköt, jotka muodostavat nukleiinihappoja. On myös synteettisiä monomeerejä, jotka sallivat kehittää lukemattomia erilaisia ​​inerttejä polymeerisiä tuotteita, kuten maalauksia tai muoveja.

Monomeerien ominaisuudet

Monomeerit sitovat kovalenttisia sidoksia

Monomeerin muodostumiseen osallistuvat atomit pysyvät vahvoilla ja vakailla linkillä, kuten Covalent Link, yhdistyessä. Samoin monomeerit polymeroivat tai sitovat muiden monomeeristen molekyylien kanssa näiden linkkien kautta antaen voiman ja stabiilisuuden polymeereille.

Nämä monomeerien väliset kovalenttiset sidokset voidaan muodostaa kemiallisilla reaktioilla, jotka riippuvat monomeerin muodostavista atomeista, kaksoissidoksista ja muista ominaisuuksista, jotka esittävät monomeerin rakenteen.

Polymerointiprosessi voidaan antaa yhdellä seuraavista kolmesta reaktiosta: kondensaatio, lisäys tai vapaat radikaalit. Jokainen heistä edellyttää omia mekanismeja ja kasvutapaa.

Monomeerin toiminnallisuus ja polymeerirakenne

Monomeeri voidaan yhdistää ainakin kahdella muulla monomeerisella molekyylillä. Tämä ominaisuus tai ominaisuus tunnetaan monomeerien toiminnallisuudeksi, ja se antaa heille mahdollisuuden olla makromolekyylien rakenteellisia yksiköitä.

Se voi palvella sinua: kaliumnitriitti (kno2): rakenne, ominaisuudet ja käytöt

Monomeerit voivat olla bifunktionaalisia tai polyfunktionaalisia, monomeerin aktiivisista tai reagenssikohdista riippuen; toisin sanoen molekyylin atomeista, jotka voivat osallistua kovalenttisten sidosten muodostumiseen muiden molekyylien tai monomeerien atomien kanssa.

Tämä ominaisuus on myös tärkeä, koska se liittyy läheisesti mukautuneiden polymeerien rakenteeseen, kuten alla on yksityiskohtainen.

Bifunktionaalisuus: lineaarinen polymeeri

Monomeerit ovat bifunktionaalisia, kun heillä on vain kaksi unionin sivustoa muiden monomeerien kanssa; Toisin sanoen monomeeri voi muodostaa vain kaksi kovalenttisia sidoksia muiden monomeerien kanssa ja muodostaa vain lineaarisia polymeerejä.

Lineaaristen polymeerien joukossa Etylen -glykolia ja aminohappoja voidaan mainita esimerkkinä.

Polyfunktionaaliset monomeerit - kolmen dimensionaaliset polymeerit

On monomeerejä, jotka voidaan yhdistää useampaan kuin kahteen monomeeriin ja muodostavat suuremman toiminnallisuuden rakenneyksiköt.

Niitä kutsutaan polyfunktionaalisiksi ja ne ovat haarautuneiden, verkon tai kolmen dimensioisten polymeeristen makromolekyylien tuottamia; Kuten esimerkiksi polyeteeni.

Luuranko tai keskusrakenne

Kaksoissidoksella hiilen ja hiilen välillä

On monomeerejä, jotka esiintyvät rakenteessaan keskimäärin luuranko, jonka muodostaa ainakin kaksi hiiliatomia, jotka yhdistyvät kaksoissidoksella (c = c). 

Tämä keskusketju tai rakenne puolestaan ​​esittelee yhtenäisiä atomeja sivusuunnassa, jotka voivat muuttua muodostamalla erilainen monomeeri (R₂C = cr₂-A.

Jos jotain R -ketjuista on muokattu tai korvattu, saadaan erilainen monomeeri. Lisäksi, kun nämä uudet monomeerit liittyvät eri polymeeriin.

Se voidaan mainita esimerkkinä tästä monomeeriryhmästä propeenia (H₂C = ch₃H), tetrafluorietyleeni (f₂C = vrt₂) ja vinyylikloridi (H₂C = cclh).

Kaksi funktionaalista ryhmää rakenteessa

Vaikka on monomeerejä, joilla on yksi funktionaalinen ryhmä, on olemassa laaja ryhmä monomeerejä, joiden rakenteessaan on kaksi funktionaalista ryhmää.

Aminohapot ovat hyvä esimerkki tästä. Heillä on amino-funktionaalinen ryhmä (-NH₂) ja karboksyylihapon (-COOH) funktionaalinen ryhmä, joka on yhdistynyt keskushiiliatomiin.

Tämä ominaispiirre diffundalimonomeeriksi antaa sille myös kyvyn muodostaa pitkiä polymeeriketjuja, kuten kaksoislinkkien läsnäolo.

Funktionaaliryhmät

Yleensä polymeerien esittämät ominaisuudet antavat atomit, jotka muodostavat monomeerien sivuketjut. Nämä ketjut muodostavat orgaanisten yhdisteiden funktionaaliset ryhmät.

Voi palvella sinua: Useiden mittasuhteiden laki

On orgaanisten yhdisteiden perheitä, joiden ominaisuudet antavat funktionaaliset ryhmät tai sivuketjut. Esimerkki on R-COOH-karboksyylihappofunktionaalinen ryhmä, Amino R-NH -ryhmä₂, R-OH-alkoholi, monien muiden joukossa, jotka osallistuvat polymerointireaktioihin.

Monomeerien liitto tai tyyppejä

Tasavertaiset monomeerit

Monomeerit voivat muodostaa erilaisia ​​polymeerien luokkia. Ne voivat liittyä yhtä suuret monomeerit tai samantyyppiset ja luoda niin nimeltään homopolymeerit.

Esimerkiksi voit mainita venytyksen, monomeeri, joka muodostaa polystyreenin. Tärkkelys ja selluloosa ovat myös esimerkkejä homopolymeereistä, jotka muodostuvat glukoosimonomeerin pitkät haarautuneet ketjut.

Eri monomeerien liitto

Eri monomeerien liitto muodostaa kopolymeerit. Yksiköt toistetaan eri lukumäärässä, järjestyksessä tai sekvenssissä koko polymeeriketjujen rakenteessa (A-B-B-B-A-A-B-A-AA ……).

Esimerkkinä kopolymeereistä, nylon voidaan mainita, polymeeri, jonka muodostaa kahden eri monomeerin toistuvat yksiköt. Nämä ovat dikarboksyylihappoa ja diamiinimolekyyliä, jotka sitoutuvat kondensaation avulla ekvimolaarisissa (yhtä suurissa) mittasuhteissa.

Erilaisia ​​monomeerejä voidaan myös liittää epätasa-arvoiseen osuuteen, kuten erikoistuneen polyeteenin muodostumisen tapaus, jolla on emäksinen rakenne 1-oktonisen monomeerin plus eteenimonomeeri.

Monomeerien tyypit

On monia ominaisuuksia, jotka sallivat monomeerien monomeerien perustamisen, joista niiden alkuperä, toiminnallisuus, rakenne, niiden muodostaman polymeerin tyyppi, kuinka ne polymeroivat ja kovalenttiset sidokset erottuvat.

Luonnon monomeerit

• On olemassa luonnollista alkuperää olevaa monomeeriä, kuten isopreeni, joka saadaan kasvien mehusta tai lateksista ja joka on myös luonnonkumin monomeerinen rakenne.
• Jotkut hyönteisten tuottamat aminohapot muodostavat fibroiinia tai silkkiproteiinia. Ne ovat myös aminohappoja, jotka muodostavat keratiinipolymeerin, joka on eläinten tuottama villaproteiini, kuten lampaat.
• Luonnollisten monomeerien joukossa ovat biomolekyylien perus-. Esimerkiksi glukoosimonosakkaridi liittyy muihin glukoosimolekyyleihin muodostaen muun muassa erityyppisiä hiilihydraatteja, kuten tärkkelys, glykogeeni, selluloosa.
• Aminohapot toisaalta voivat muodostaa laajan valikoiman polymeerejä, jotka tunnetaan proteiinina. Tämä johtuu siitä, että aminohappoja on kaksikymmentä tyyppiä, jotka voidaan yhdistää missä tahansa mielivaltaisessa järjestyksessä; Ja siksi he lopulta muodostavat yhden tai toisen proteiinin omilla rakenteellisilla ominaisuuksillaan.
• Mononukleotidit, jotka muodostavat makromolekyylit, joita kutsutaan vastaavasti nukleiinihapoiksi ja RNA: ksi, ovat myös erittäin tärkeitä monomeerejä tässä luokassa.

Voi palvella sinua: viskositeetti: esimerkkejä, syitä, yksiköitä, tyyppejä

Synteettiset monomeerit

• Keinotekoisten tai synteettisten monomeerien joukossa (joita on lukuisia) voidaan mainita, joilla on kehitetty erilaisia ​​muovien lajikkeita, kuten vinyylikloridia, joka muodostaa kloridin tai PVC -polyvinilin; ja etyleenikaasu (H₂C = ch₂) ja sen polyeteenipolymeeri. On hyvin tiedossa, että näillä materiaaleilla voit rakentaa monenlaisia ​​astioita, pulloja, kodin esineitä, leluja, rakennusmateriaaleja, muun muassa.
• Tetrafluoroetyleenimonomeeri (F₂C = vrt₂) muodostaa polymeeriä, jota kutsutaan ja tunnetaan kaupallisesti nimellä teflon.
• Tolueenia johdettu kaprolaktaamimolekyyli on välttämätön nailonisynteesille, monien muiden joukossa.
• On olemassa useita akryylimonomeerien ryhmiä, jotka luokitellaan koostumuksen ja toiminnan mukaan. Näiden joukossa ovat muun muassa akryyliamidi ja metakryyliamidi, akryyli, akryylit fluorin kanssa.

Apolaariset ja polaariset monomeerit

Tämä luokittelu tehdään monomeerin muodostavien atomien elektronegatiivisuuseron mukaan. Kun on huomattava ero, muodostuu polaarisia monomeerejä; Esimerkiksi polaariset aminohapot, kuten treonine ja asparagiini.

Kun elektronegatiivisuusero on nolla, monomeerit ovat apolaarisia. Siellä on muun muassa ei -polaarisia aminohappoja, kuten tryptofaania, alaniinia, Valina; ja myös apolaariset monomeerit, kuten vinyyliasetaatti.

Sykliset tai lineaariset monomeerit

Atomien muodon tai organisoinnin mukaan monomeerien rakenteessa ne voidaan luokitella syklisiksi monomeereiksi, kuten proliini- tai eteenioksidiksi; ja lineaarinen tai alifaattinen, kuten aminohappo -valiini- tai etyleeniglykoli, muun muassa.

Esimerkkejä monomeereistä

Jo mainittujen lisäksi on seuraavia lisäesimerkkejä monomeereistä:

• Formaldehydi
• Furfuraalinen
• Kardanoli
• Galaktoosi
• Venyttää
• Polyvinyylialkoholi
• Isopeeni
• Rasvahapot
• Epoksidit
• Ja vaikka niitä ei mainittu, on monomeerejä, joiden rakenteet eivät ole hiilihapotettuja, vaan rikkiä, fosforoitua tai niissä on piisiatomeja.

Viitteet

1. Carey f. (2006). Orgaaninen kemia. (6. Ed.-A. Meksiko: MC Graw Hill.
2. Encyclopedia Britannica (2015) toimittajat (2015). Monomeeri: kemiallinen yhdiste.  Otettu: Britannica.com
3. Mathews, Holde ja Ahern (2002). Biokemia (3. Ed.-A.  Madrid: Pearson
4. Polymeerit ja monomeerit. Talteenotettu: MaterialSworldModules.org
5. Wikipedia (2018). Monomeeri. Otettu: sisään.Wikipedia.org