Характеристические мономеры, типы и примеры

мономеры это небольшие или простые молекулы, которые составляют основную или существенную структурную единицу более крупных или более сложных молекул, называемых полимерами. Мономер это слово греческого происхождения, что означает обезьяна, один и простой, часть.

Когда один мономер присоединяется к другому, образуется димер. Когда это в свою очередь сливается с другим мономером, оно образует тример и так далее, пока не образует короткие цепи, называемые олигомерами, или более длинные цепи, которые являются так называемыми полимерами..

Мономеры связаны или полимеризуются путем образования химических связей путем совместного использования пар электронов; то есть они связаны ковалентными связями.

На изображении выше кубы представляют собой мономеры, которые связаны двумя гранями (двумя звеньями), образуя падающую башню.

Это связывание мономеров известно как полимеризация. Мономеры одного или разных типов могут быть соединены, и количество ковалентных связей, которые могут быть установлены с другой молекулой, будет определять структуру полимера, который они образуют (линейные, наклонные или трехмерные структуры).

Существует большое разнообразие мономеров, среди которых есть мономеры природного происхождения. Они принадлежат и конструируют органические молекулы, называемые биомолекулами, присутствующими в структуре живых существ..

Например, аминокислоты, которые составляют белки; моносахаридные звенья углеводов; и мононуклеотиды, которые образуют нуклеиновые кислоты. Существуют также синтетические мономеры, которые позволяют разрабатывать бесчисленное множество инертных полимерных продуктов, таких как краски для пластмасс..

Можно упомянуть два из тысяч примеров, которые можно привести, например, тетрафторэтилен, который образует полимер, известный как тефлон, или мономеры фенол и формальдегид, которые образуют полимер, называемый бакелит..

индекс

• 1 Характеристика мономеров
  • 1.1 Мономеры связаны ковалентными связями
  • 1.2 Функциональность мономеров и структура полимера
  • 1.3 Бифункциональность: линейный полимер
  • 1.4 Полифункциональные мономеры. Трехмерные полимеры.
• 2 Скелет или центральная структура
  • 2.1 С двойной связью между углеродом и углеродом
  • 2.2 Две функциональные группы в структуре
• 3 Функциональные группы
• 4 объединения одинаковых или разных мономеров
  • 4.1 Союз равных мономеров
  • 4.2 Союз разных мономеров
• 5 типов мономеров
  • 5.1 Природные мономеры
  • 5.2 Синтетические мономеры
  • 5.3 Полярные и полярные мономеры
  • 5.4 Циклические или линейные мономеры
• 6 примеров
• 7 ссылок

Характеристики мономеров

Мономеры связаны ковалентными связями

Атомы, которые участвуют в образовании мономера, удерживаются вместе сильными и стабильными связями, такими как ковалентная связь. Кроме того, мономеры полимеризуются или связываются с другими мономерными молекулами через эти связи, придавая прочность и стабильность полимерам..

Эти ковалентные связи между мономерами, могут образовываться в результате химических реакций, которые зависят от атомов, составляющих мономер, наличия двойных связей и других особенностей, которые имеют структуру мономера..

Процесс полимеризации может быть одной из трех следующих реакций: конденсацией, добавлением или свободными радикалами. У каждого из них свои механизмы и способы роста.

Функциональность мономеров и структура Полимера

Мономер может быть связан по меньшей мере с двумя другими молекулами мономера. Это свойство или характеристика - это то, что известно как функциональность мономеров, и это то, что позволяет им быть структурными единицами макромолекул..

Мономеры могут быть бифункциональными или полифункциональными, в зависимости от активных или реакционноспособных центров мономера; то есть атомы молекулы, которые могут участвовать в образовании ковалентных связей с атомами других молекул или мономеров.

Эта характеристика также важна, так как она тесно связана со структурой полимеров, которые составляют, как подробно описано ниже.

Бифункциональность: линейный полимер

Мономеры являются бифункциональными, когда они имеют только два сайта связывания с другими мономерами; то есть мономер может образовывать только две ковалентные связи с другими мономерами и образует только линейные полимеры.

Среди линейных полимеров в качестве примера можно упомянуть этиленгликоль и аминокислоты..

Полифункциональные мономеры. Трехмерные полимеры

Есть мономеры, которые могут быть связаны с более чем двумя мономерами и являются структурными единицами большей функциональности.

Они называются полифункциональными и представляют собой те, которые продуцируют разветвленные, сетчатые или трехмерные полимерные макромолекулы; например, полиэтилен.

Скелет или центральная структура

С двойной связью между углеродом и углеродом

Есть мономеры, которые представляют в своей структуре центральный скелет, образованный по крайней мере двумя атомами углерода, соединенными двойной связью (C = C). 

В свою очередь, эта цепь или центральная структура имеет присоединенные с боков атомы, которые могут меняться, образуя другой мономер. (R₂C = CR₂).

Если какая-либо из цепей R модифицируется или заменяется, получается другой мономер. Аналогичным образом, когда эти новые мономеры собираются вместе, они образуют другой полимер.

В качестве примера этой группы мономеров можно упомянуть пропилен (H₂C = CH₃Н), тетрафторэтилен (F₂C = CF₂) и винилхлорид (H₂C = CClH).

Две функциональные группы в структуре

Хотя есть мономеры, которые имеют одну функциональную группу, существует большая группа мономеров, которые имеют две функциональные группы в своей структуре.

Аминокислоты являются хорошим примером этого. Они имеют амино-функциональную группу (-NH₂) и функциональная группа карбоновой кислоты (-СООН), присоединенная к центральному атому углерода.

Эта характеристика того, чтобы быть дифункциональным мономером, также дает способность образовывать длинные цепи полимеров в присутствии двойных связей..

Функциональные группы

В общем, свойства полимеров определяются атомами, которые образуют боковые цепи мономеров. Эти цепи составляют функциональные группы органических соединений.

Существуют семейства органических соединений, характеристики которых определяются функциональными группами или боковыми цепями. Примером является карбоновая кислота, функциональная группа R-COOH, аминогруппа R-NH₂, спирт R-OH, среди многих других участвующих в реакциях полимеризации.

Союз одинаковых или разных мономеров

Союз равных мономеров

Мономеры могут образовывать различные виды полимеров. Вы можете объединять те же мономеры или того же типа и генерировать так называемые гомополимеры.

В качестве примера можно упомянуть стирол, образующий мономер полистирола. Крахмал и целлюлоза также являются примерами гомополимеров, образованных длинными разветвленными цепями мономера глюкозы.

Союз разных мономеров

Объединение разных мономеров образует сополимеры. Единицы повторяются в разных числах, порядке или последовательности вдоль структуры полимерных цепей (A-B-B-B-A-A-B-A-A- ...).

В качестве примера сополимеров можно упомянуть нейлон, полимер, образованный повторяющимися звеньями двух разных мономеров. Это дикарбоновая кислота и молекула диамина, которые соединяются посредством конденсации в эквимолярных пропорциях (равных).

Различные мономеры также могут быть добавлены в неравных пропорциях, таких как образование специализированного полиэтилена, основной структурой которого является 1-октеновый мономер плюс этиленовый мономер.

Типы мономеров

Существует множество характеристик, позволяющих установить несколько типов мономеров, среди которых выделяются их происхождение, функциональность, структура, тип полимера, который они образуют, способ их полимеризации и их ковалентные связи..

Природные мономеры

-Существуют мономеры природного происхождения, такие как изопрен, который получают из сока или латекса растения, и это также мономерная структура натурального каучука.

-Некоторые аминокислоты, вырабатываемые насекомыми, образуют фиброин или белок шелка. Кроме того, есть аминокислоты, которые образуют полимерный кератин, который является белком шерсти, вырабатываемым животными, такими как овцы..

-Среди природных мономеров также имеются основные структурные единицы биомолекул. Например, моносахаридная глюкоза связывается с другими молекулами глюкозы с образованием различных типов углеводов, таких как крахмал, гликоген, целлюлоза и другие..

-Аминокислоты, с другой стороны, могут образовывать широкий спектр полимеров, известных как белки. Это потому, что существует двадцать типов аминокислот, которые могут быть связаны в любом произвольном порядке; и, следовательно, в конечном итоге образует тот или иной белок со своими собственными структурными характеристиками.

-Мононуклеотиды, которые образуют макромолекулы, называемые нуклеиновыми кислотами ДНК и РНК соответственно, также являются очень важными мономерами в этой категории..

Синтетические мономеры

-Среди искусственных или синтетических мономеров (которых много) можно упомянуть некоторые, из которых изготавливаются различные разновидности пластмасс; такой как винилхлорид, который образует поливинилхлорид или ПВХ; и этиленовый газ (Н₂C = CH₂) и его полиэтиленовый полимер.

Общеизвестно, что из этих материалов можно строить различные контейнеры, бутылки, предметы домашнего обихода, игрушки, строительные материалы и многое другое..

-Тетрафторэтиленовый мономер (F₂C = CF₂), образующий полимер, известный и коммерчески известный как тефлон.

-Молекула капролактама, полученная из толуола, необходима для синтеза нейлона, среди многих других.

-Существует несколько групп акриловых мономеров, которые классифицируются в зависимости от состава и функции. Среди них акриламид и метакриламид, акрилат, акрил с фтором, среди прочих.

Полярные и полярные мономеры

Эта классификация проводится в соответствии с разницей в электроотрицательности атомов, составляющих мономер. Когда есть заметная разница, полярные мономеры образуются; например, полярные аминокислоты, такие как треонин и аспарагин.

Когда разница электроотрицательности равна нулю, мономеры являются неполярными. Существуют неполярные аминокислоты, такие как триптофан, аланин, валин и др .; а также неполярные мономеры, такие как винилацетат.

Циклические или линейные мономеры

В соответствии с формой или организацией атомов в структуре мономеров их можно классифицировать как циклические мономеры, такие как пролин, этиленоксид; линейный или алифатический, такой как аминокислота валин, этиленгликоль среди многих других.

примеров

В дополнение к уже упомянутым, доступны следующие дополнительные примеры мономеров:

-формальдегид

-фурфурол

-Cardanol

-галактоза

-стирол

-Поливиниловый спирт

-изопрен

-Жирные кислоты

-эпоксиды

-И хотя они не были упомянуты, существуют мономеры, структура которых не газированная, а сера, фосфор или атомы кремния..

ссылки

1. Кэри Ф. (2006). Органическая химия (6-е изд.). Мексика: Mc Graw Hill.
2. Редакция энциклопедии Британика. (29 апреля 2015 г.) Мономер: химическое соединение. Взято из: britannica.com
3. Мэтьюз, Холде и Ахерн. (2002). Биохимия (3-е изд.). Мадрид: Пирсон
4. Полимеры и мономеры. Получено с: materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Мономер. Взято из: en.wikipedia.org