Характерни мономери, типове и примери



на мономери те са малки или прости молекули, които съставляват основната или съществена структурна единица на по-големи или по-сложни молекули, наречени полимери. Мономерът е дума от гръцки произход, която означава маймуна, едно и обикновен, част.

Тъй като един мономер се присъединява към друг, се образува димер. Когато това на свой ред се слива с друг мономер, той образува тример и т.н., докато образува къси вериги, наречени олигомери, или по-дълги вериги, които са така наречените полимери..

Мономерите се свързват или полимеризират чрез образуване на химични връзки чрез споделяне на двойки електрони; те са свързани с ковалентни връзки.

На изображението по-горе кубовете представляват мономерите, които са свързани с две лица (две връзки), за да предизвикат наклонена кула..

Това свързване на мономери е известно като полимеризация. Мономерите от същия или различни видове могат да бъдат свързани, а броят на ковалентните връзки, които могат да бъдат установени с друга молекула, ще определи структурата на полимера, който те образуват (линейни, наклонени или триизмерни структури)..

Има голямо разнообразие от мономери, сред които са тези с естествен произход. Те принадлежат и проектират органичните молекули, наречени биомолекули, присъстващи в структурата на живите същества.

Например, аминокиселините, които съставят протеините; монозахаридните единици на въглехидратите; и мононуклеотидите, които образуват нуклеиновите киселини. Съществуват и синтетични мономери, които позволяват да се изработят безброй разнообразие от инертни полимерни продукти, като например бои от пластмаси..

Може да се споменат две от хилядите примери, които могат да бъдат дадени, като тетрафлуоретилен, който образува полимера, известен като тефлон, или мономерите фенол и формалдехид, които образуват полимер, наречен бакелит..

индекс

  • 1 Характеристики на мономерите
    • 1.1 Мономерите са свързани с ковалентни връзки
    • 1.2 Функционалност на мономерите и структурата на полимера
    • 1.3 Бифункционалност: Линеен полимер
    • 1.4 Полифункционални мономери - Тримерни полимери
  • 2 Скелета или централната структура
    • 2.1 С двойна връзка между въглерод и въглерод
    • 2.2 Две функционални групи в структурата
  • 3 Функционални групи
  • 4 Съюз на същите или различни мономери
    • 4.1 Съюз на равни мономери
    • 4.2 Съюз на различни мономери
  • 5 Видове мономери
    • 5.1 Естествени мономери
    • 5.2 Синтетични мономери
    • 5.3 Полярни и полярни мономери
    • 5.4 Циклични или линейни мономери
  • 6 Примери
  • 7 Препратки

Характеристики на мономерите

Мономерите са свързани с ковалентни връзки

Атомите, които участват в образуването на мономер, се държат заедно чрез силни и стабилни връзки като ковалентната връзка. Също така, мономерите полимеризират или се свързват с други мономерни молекули чрез тези връзки, давайки сила и стабилност на полимерите.

Тези ковалентни връзки между мономерите могат да се образуват чрез химични реакции, които зависят от атомите, съставляващи мономера, наличието на двойни връзки и други характеристики, които имат структурата на мономера..

Процесът на полимеризация може да бъде чрез една от следните три реакции: чрез кондензация, добавяне или чрез свободни радикали. Всеки от тях има свои механизми и начин на растеж.

Функционалност на мономерите и структурата на полимера

Мономерът може да бъде свързан с поне две други мономерни молекули. Това свойство или характеристика е това, което е известно като функционалност на мономерите и е това, което им позволява да бъдат структурните единици на макромолекулите..

Мономерите могат да бъдат бифункционални или полифункционални, в зависимост от активните или реактивни места на мономера; т.е. атомите на молекулата, които могат да участват в образуването на ковалентни връзки с атомите на други молекули или мономери.

Тази характеристика също е важна, тъй като тя е тясно свързана със структурата на полимерите, които съставят, както е описано по-долу.

Бифункционалност: Линеен полимер

Мономерите са бифункционални, когато имат само две места на свързване с други мономери; мономерът може да образува само две ковалентни връзки с други мономери и да образува само линейни полимери.

Сред линейните полимери, като пример могат да бъдат споменати етилен гликол и аминокиселини.

Полифункционални мономери - Триизмерни полимери

Има мономери, които могат да бъдат свързани с повече от два мономера и са структурни единици с по-голяма функционалност.

Те се наричат ​​полифункционални и са тези, които произвеждат разклонени, мрежови или триизмерни полимерни макромолекули; като полиетилен, например.

Скелет или централна структура

С двойна връзка между въглерод и въглерод

Има мономери, които съдържат в своята структура централен скелет, образуван от най-малко два въглеродни атома, свързани с двойна връзка (С = С).. 

На свой ред, тази верига или централна структура има атоми, прикрепени странично, което може да промени формата на различен мономер. (R2С = CR2).

Ако някоя от R веригите е модифицирана или заменена, се получава различен мономер. По същия начин, когато тези нови мономери се съберат заедно, те ще образуват различен полимер.

Възможно е да се спомене пропилей като пример за тази група мономери (Н2С = СН3Н), тетрафлуоретилен (F2С = CF2) и винилхлорид (Н2C = CClH).

Две функционални групи в структурата

Въпреки че съществуват мономери, които имат една функционална група, има голяма група мономери, които имат две функционални групи в тяхната структура.

Аминокиселините са добър пример за това. Те имат амино функционална група (-NH.)2и функционалната група на карбоксилната киселина (-СООН), прикрепена към централен въглероден атом.

Тази характеристика, че е дифункционален мономер, също дава способността да се образуват дълги вериги от полимери като наличието на двойни връзки..

Функционални групи

Като цяло, свойствата на полимерите са дадени от атомите, които образуват страничните вериги на мономерите. Тези вериги съставляват функционалните групи на органичните съединения.

Има семейства на органични съединения, чиито характеристики се дават от функционалните групи или страничните вериги. Пример за това е функционалната група на карбоксилна киселина R-COOH, аминогрупата R-NH2, алкохолът R-OH, между много други, участващи в реакциите на полимеризация.

Съюз на същите или различни мономери

Съюз на равни мономери

Мономерите могат да образуват различни видове полимери. Можете да се присъедините към същите мономери или от същия тип и да генерирате така наречените хомополимери.

Като пример може да се спомене стирол, мономер, образуващ полистирен. Нишесте и целулоза също са примери за хомополимери, образувани от дълги разклонени вериги на глюкозния мономер.

Съюз на различни мономери

Съединението на различни мономери образуват съполимерите. Единиците се повтарят в различен брой, ред или последователност по структурата на полимерните вериги (A-B-B-B-A-A-B-A-A ...).

Като пример на съполимери, може да се спомене найлон, полимер, образуван от повтарящи се единици от два различни мономера. Това са дикарбоксилна киселина и молекула диамин, които са свързани чрез кондензация в еквимоларни пропорции (равни).

Могат да се добавят и различни мономери в неравни пропорции, като образуването на специализиран полиетилен, чиято основна структура е 1-октен мономер плюс етиленов мономер.

Видове мономери

Има много характеристики, които позволяват да се установят няколко вида мономери, сред които се открояват техният произход, функционалност, структура, видът на полимера, който те образуват, как се полимеризират и ковалентните им връзки..

Естествени мономери

-Има мономери с естествен произход като изопрен, който се получава от сока или латекса на на растения, а това е и мономерната структура на естествения каучук.

-Някои аминокиселини, произведени от насекоми, образуват фиброин или копринен протеин. Също така, съществуват аминокиселини, които образуват полимерния кератин, който е протеин от вълна, произведен от животни като овце.

-Сред естествените мономери са и основните структурни единици на биомолекулите. Монозахаридната глюкоза, например, се свързва с други глюкозни молекули, за да образува различни видове въглехидрати, като нишесте, гликоген, целулоза и др..

-Аминокиселините, от друга страна, могат да образуват широка гама от полимери, известни като протеини. Това е така, защото има двадесет вида аминокиселини, които могат да бъдат свързани във всеки произволен ред; и следователно в крайна сметка се образува един или друг протеин със свои структурни характеристики.

-Мононуклеотидите, които образуват съответно макромолекули, наречени ДНК и РНК нуклеинови киселини, също са много важни мономери в тази категория..

Синтетични мономери

-Сред изкуствените или синтетичните мономери (които са многобройни) можем да споменем някои, с които се правят различни видове пластмаси; като винилхлорид, който образува поливинилхлорид или PVC; и газ от етилен (Н2С = СН2) и неговия полиетиленов полимер.

Добре известно е, че с тези материали можете да изграждате различни контейнери, бутилки, домакински артикули, играчки, строителни материали, наред с други..

-Тетрафлуоретилен мономер (F2С = CF2) се открива, че образува полимера, известен и търговски известен като тефлон.

-Молекулата на капролактам, получена от толуен, е от съществено значение за синтеза на найлон, между много други.

-Има няколко групи акрилни мономери, които са класифицирани според състава и функцията. Сред тях са акриламид и метакриламид, акрилат, акрили с флуорид, както и други..

Полярни и полярни мономери

Тази класификация се прави в зависимост от разликата в електроотрицателността на атомите, които съставляват мономера. Когато има забележима разлика, се образуват полярни мономери; например, полярни аминокиселини като треонин и аспарагин.

Когато разликата в електронегативността е нула, мономерите са неполярни. Има не-полярни аминокиселини, като триптофан, аланин, валин, между другото; и също неполярни мономери като винилацетат.

Циклични или линейни мономери

Съгласно формата или организацията на атомите в структурата на мономерите, те могат да бъдат класифицирани като циклични мономери, като пролин, етиленов оксид; линейни или алифатни, като аминокиселината валин, етилен гликол и много други.

Примери

В допълнение към вече споменатите, налични са следните допълнителни примери за мономери:

-формалдехид

-фурфурол

-Cardanol

-галактоза

-стирен

-Поливинилов алкохол

-изопрен

-Мастни киселини

-епоксиди

-И въпреки че те не са споменати, съществуват мономери, чиито структури не са карбонизирани, а сяра, фосфор или имат силициеви атоми..

препратки

  1. Кери Ф. (2006). Органична химия (6-то изд.). Мексико: Mc Graw Hill.
  2. Редакторите на Encyclopedia Britannica. (29 април 2015 г.). Мономер: Химично съединение. Взето от: britannica.com
  3. Матюс, Холд и Ахерн. (2002 г.). Biochemistry (3-то изд.). Мадрид: PEARSON
  4. Полимери и мономери. Взето от: materialsworldmodules.org
  5. Wikipedia. (2018). Мономер. Взето от: en.wikipedia.org