Karakteristični monomeri, tipovi i primjeri

monomeri to su male ili jednostavne molekule koje čine osnovnu ili bitnu strukturnu jedinicu većih ili složenijih molekula zvanih polimeri. Monomer je riječ grčkog podrijetla, što znači majmun, jedan i puki, dio.

Kako se jedan monomer spaja s drugim, formira se dimer. Kada se to opet spaja s drugim monomerom, on tvori trimer i tako dalje dok ne formira kratke lance koji se nazivaju oligomeri, ili dulji lanci koji su takozvani polimeri.

Monomeri su vezani ili polimerizirani stvaranjem kemijskih veza dijeljenjem parova elektrona; to jest, oni su povezani kovalentnim vezama.

Na slici iznad kocke predstavljaju monomere, koji su povezani s dva lica (dvije karike) kako bi se stvorio nagibni toranj..

Ovo vezanje monomera je poznato kao polimerizacija. Monomeri istih ili različitih tipova mogu se spojiti, a broj kovalentnih veza koje se mogu ustanoviti s drugom molekulom će odrediti strukturu polimera koji se formira (linearne, nagnute ili trodimenzionalne strukture).

Postoji veliki broj monomera, među kojima su i oni prirodnog podrijetla. Oni pripadaju i oblikuju organske molekule nazvane biomolekule, prisutne u strukturi živih bića.

Na primjer, aminokiseline koje sačinjavaju proteine; monosaharidne jedinice ugljikohidrata; i mononukleotide koji tvore nukleinske kiseline. Tu su i sintetski monomeri, koji omogućuju razradu bezbrojnih inertnih polimernih proizvoda, kao što su boje p plastike.

Može se spomenuti dva od tisuću primjera koji se mogu dati, kao što je tetrafluoroetilen, koji tvori polimer poznat kao teflon, ili monomeri fenol i formaldehid, koji tvore polimer nazvan bakelit.

indeks

• 1 Značajke monomera
  • Monomeri su vezani kovalentnim vezama
  • 1.2 Funkcionalnost monomera i struktura polimera
  • 1.3 Bifunkcionalnost: Linearni polimer
  • 1.4 Polifunkcionalni monomeri - Trodimenzionalni polimeri
• 2 Kostur ili središnja struktura
  • 2.1 S dvostrukom vezom između ugljika i ugljika
  • 2.2 Dvije funkcionalne skupine u strukturi
• 3 Funkcionalne skupine
• 4 Unija istih ili različitih monomera
  • 4.1 Unija jednakih monomera
  • 4.2 Unija različitih monomera
• 5 Vrste monomera
  • 5.1 Prirodni monomeri
  • 5.2 Sintetski monomeri
  • 5.3 Polarni i polarni monomeri
  • 5.4. Ciklički ili linearni monomeri
• 6 Primjeri
• 7 Reference

Značajke monomera

Monomeri su vezani kovalentnim vezama

Atomi koji sudjeluju u formiranju monomera drže se zajedno jakim i stabilnim vezama kao što je kovalentna veza. Također, monomeri polimeriziraju ili se vežu s drugim monomernim molekulama kroz te veze, dajući čvrstoću i stabilnost polimerima.

Ove kovalentne veze između monomera mogu se formirati kemijskim reakcijama koje ovise o atomima koji čine monomer, prisutnosti dvostrukih veza i drugim značajkama koje imaju strukturu monomera..

Postupak polimerizacije može biti jedna od tri sljedeće reakcije: kondenzacijom, dodavanjem ili slobodnim radikalima. Svaki od njih ima svoje mehanizme i način rasta.

Funkcionalnost monomera i struktura polimera

Monomer može biti povezan s najmanje dvije druge monomerne molekule. Ovo svojstvo ili karakteristika je ono što je poznato kao funkcionalnost monomera i ono što im omogućuje da budu strukturne jedinice makromolekula.

Monomeri mogu biti bifunkcionalni ili polifunkcionalni, ovisno o aktivnim ili reaktivnim mjestima monomera; to jest, atomi molekule koji mogu sudjelovati u formiranju kovalentnih veza s atomima drugih molekula ili monomera.

Ova značajka je također važna, budući da je usko povezana sa strukturom polimera koji čine, kako je detaljno opisano u nastavku.

Bifunkcionalnost: Linearni polimer

Monomeri su bifunkcionalni kada imaju samo dva vezna mjesta s drugim monomerima; to jest, monomer može formirati samo dvije kovalentne veze s drugim monomerima i formira samo linearne polimere.

Među linearnim polimerima, kao primjer se mogu spomenuti etilen glikol i aminokiseline.

Polifunkcionalni monomeri - Trodimenzionalni polimeri

Postoje monomeri koji se mogu povezati s više od dva monomera i strukturne jedinice veće funkcionalnosti.

Nazivaju se polifunkcionalne i one su koje proizvode razgranate, mrežne ili trodimenzionalne polimerne makromolekule; poput polietilena.

Kostur ili središnja struktura

S dvostrukom vezom između ugljika i ugljika

Postoje monomeri koji u svojoj strukturi predstavljaju središnji kostur formiran od najmanje dva ugljikova atoma pridružena dvostrukoj vezi, (C = C). 

S druge strane, ovaj lanac ili središnja struktura ima atome koji su bočno spojeni i koji mogu promijeniti oblik monomera. (R₂C = CR₂).

Ako je bilo koji od R lanaca modificiran ili zamijenjen, dobiven je drugi monomer. Isto tako, kada se ovi novi monomeri spoje, oni će tvoriti različiti polimer.

Moguće je spomenuti propilen kao primjer ove skupine monomera (H₂C = CH₃H), tetrafluoretilen (F₂C = CF₂i vinil klorid (H₂C = CClH).

Dvije funkcionalne skupine u strukturi

Iako postoje monomeri koji imaju jednu funkcionalnu skupinu, postoji velika skupina monomera koji u svojoj strukturi imaju dvije funkcionalne skupine..

Aminokiseline su dobar primjer za to. Oni imaju amino funkcionalnu skupinu (-NH₂i funkcionalnu skupinu karboksilne kiseline (-COOH) vezanu na središnji ugljikov atom.

Ova karakteristika difunkcionalnog monomera također daje sposobnost stvaranja dugih lanaca polimera kao prisutnosti dvostrukih veza..

Funkcionalne skupine

Općenito, svojstva polimera daju atomi koji formiraju bočne lance monomera. Ovi lanci čine funkcionalne skupine organskih spojeva.

Postoje obitelji organskih spojeva čije su karakteristike dane funkcionalnim skupinama ili bočnim lancima. Primjer je funkcionalna skupina karboksilne kiseline R-COOH, amino skupina R-NH₂, alkohol R-OH, između mnogih drugih koji su uključeni u reakcije polimerizacije.

Unija istih ili različitih monomera

Unija jednakih monomera

Monomeri mogu tvoriti različite vrste polimera. Možete se pridružiti istim monomerima ili istog tipa i generirati takozvane homopolimere.

Kao primjer može se spomenuti stiren, polistiren koji formira monomer. Škrob i celuloza su također primjeri homopolimera nastalih dugim razgranatim lancima monomera glukoze.

Unija različitih monomera

Spoj različitih monomera formira kopolimere. Jedinice se ponavljaju različitim brojevima, redoslijedom ili slijedom duž strukture polimernih lanaca (A-B-B-B-A-A-B-A-A ...)..

Kao primjer kopolimera može se spomenuti najlon, polimer formiran ponovljenim jedinicama dva različita monomera. To su dikarboksilna kiselina i molekula diamina, koji su spojeni kondenzacijom u ekvimolarnim omjerima (jednaki).

Također se mogu dodati različiti monomeri u nejednakim omjerima, kao što je stvaranje specijaliziranog polietilena čija je osnovna struktura 1-oktenski monomer i etilenski monomer.

Vrste monomera

Postoje mnoge karakteristike koje omogućuju uspostavu nekoliko tipova monomera, među kojima se ističe njihovo podrijetlo, funkcionalnost, struktura, vrsta polimera koji oni oblikuju, kako se polimeriziraju i njihove kovalentne veze..

Prirodni monomeri

-Postoje monomeri prirodnog porijekla kao što je izopren, koji se dobiva iz soka ili lateksa od biljke, a to je i monomerna struktura prirodne gume.

-Neke aminokiseline proizvode insekti od fibroina ili proteina svile. Također, postoje aminokiseline koje tvore polimer keratin, koji je protein vune proizveden od životinja kao što su ovce.

-Među prirodnim monomerima su i osnovne strukturne jedinice biomolekula. Monosaharidna glukoza, na primjer, veže se s drugim molekulama glukoze u obliku različitih vrsta ugljikohidrata kao što su škrob, glikogen, celuloza, između ostalog.

-S druge strane, aminokiseline mogu tvoriti širok raspon polimera poznatih kao proteini. To je zato što postoji dvadeset vrsta aminokiselina, koje se mogu povezati u bilo kojem proizvoljnom redoslijedu; i stoga završiti formiranjem jednog ili drugog proteina sa svojim strukturnim karakteristikama.

-Mononukleotidi, koji tvore makromolekule nazvane nukleinske kiseline DNA i RNA, također su vrlo važni monomeri unutar ove kategorije..

Sintetski monomeri

-Među umjetnim ili sintetskim monomerima (koji su brojni) možemo spomenuti neke od kojih se proizvode različite vrste plastike; kao što je vinil klorid, koji tvori polivinil klorid ili PVC; i plin etilen (H₂C = CH₂), i njegov polietilenski polimer.

Poznato je da s tim materijalima možete graditi razne spremnike, boce, predmete za kućanstvo, igračke, građevinske materijale, među ostalima..

-Tetrafluoroetilenski monomer (F₂C = CF₂nađeno je da formira polimer poznat i komercijalno poznat kao teflon.

-Molekula kaprolaktama dobivena iz toluena je ključna za sintezu najlona, ​​među mnogim drugim.

-Postoji nekoliko skupina akrilnih monomera koji su klasificirani prema sastavu i funkciji. Među njima su akrilamid i metakrilamid, akrilat, akril s fluoridom,.

Polarni i polarni monomeri

Ova klasifikacija je napravljena prema razlici u elektronegativnosti atoma koji čine monomer. Kada postoji primjetna razlika, formiraju se polarni monomeri; na primjer, polarne amino kiseline kao što su treonin i asparagin.

Kada je razlika elektronegativnosti nula, monomeri su apolarni. Postoje, između ostalih, nepolarne aminokiseline kao što su triptofan, alanin, valin; i također nepolarne monomere kao što je vinil acetat.

Ciklički ili linearni monomeri

Prema obliku ili organizaciji atoma unutar strukture monomera, oni se mogu klasificirati kao ciklički monomeri, kao što je prolin, etilen oksid; linearni ili alifatski, kao što su aminokiselina valin, etilen glikol i mnogi drugi.

Primjeri

Pored već spomenutih, sljedeći dodatni primjeri monomera su dostupni:

-formaldehid

-furfural

-cardanol

-galaktoza

-stiren

-Polivinil alkohol

-izopren

-Masne kiseline

-epoksida

-I premda nisu spomenuti, postoje monomeri čije strukture nisu gazirane, već sumpor, fosfor ili imaju atome silicija..

reference

1. Carey F. (2006). Organska kemija (6. izdanje). Meksiko: Mc Graw Hill.
2. Urednici enciklopedije Britannica. (29. travnja 2015.) Monomer: kemijski spoj. Preuzeto s: britannica.com
3. Mathews, Holde i Ahern. (2002). Biochemistry (3. izd.). Madrid: PEARSON
4. Polimeri i monomeri. Preuzeto s: materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018.). Monomera. Preuzeto s: en.wikipedia.org