Karakteristiske monomerer, typer og eksempler



den monomerer de er små eller enkle molekyler som utgjør grunnleggende eller essensielle strukturelle enheter av større eller mer komplekse molekyler kalt polymerer. Monomer er et ord av gresk opprinnelse som betyr ape, en og mere, del.

Som en monomer forbinder en annen, dannes en dimer. Når dette i sin tur fusjonerer med en annen monomer, danner den en trimer og så videre inntil den danner korte kjeder som kalles oligomerer, eller lengre kjeder som er de såkalte polymerene.

Monomerene bindes eller polymeriseres ved dannelse av kjemiske bindinger ved å dele par av elektroner; det vil si at de er forbundet med kovalente bindinger.

På bildet over representerer kuber monomerer, som er forbundet med to ansikter (to lenker) for å gi opp til et skjeve tårn.

Denne bindingen av monomerer er kjent som polymerisering. Monomerer av samme eller forskjellige typer kan sammenføyes, og antallet kovalente bindinger som kan etableres med et annet molekyl, bestemmer strukturen av polymeren de danner (lineære, hellende eller tredimensjonale strukturer).

Det finnes et stort utvalg av monomerer, blant annet de av naturlig opprinnelse. Disse tilhører og designer de organiske molekylene kalt biomolekyler, som er tilstede i strukturen av levende vesener.

For eksempel, aminosyrene som utgjør proteiner; monosakkaridene av karbohydrater; og mononukleotidene som danner nukleinsyrene. Det finnes også syntetiske monomerer som tillater å utarbeide utallige forskjellige inerte polymere produkter, som malinger av plast.

Det kan nevnes to av de tusenvis av eksempler som kan gis, som tetrafluoretylen, som danner polymeren kjent som teflon, eller monomerene fenol og formaldehyd, som danner polymeren som kalles bakelitt.

index

  • 1 Egenskaper av monomerene
    • 1.1 Monomerene er bundet av kovalente bindinger
    • 1.2 Funksjonalitet av monomerene og strukturen til polymeren
    • 1.3 Bifunksjonalitet: Linjær polymer
    • 1.4 Polyfunksjonelle monomerer - Tredimensjonale polymerer
  • 2 Skjelett eller sentral struktur
    • 2.1 Med dobbeltbinding mellom karbon og karbon
    • 2.2 To funksjonelle grupper i strukturen
  • 3 Funksjonsgrupper
  • 4 Union av samme eller forskjellige monomerer
    • 4.1 Union av like monomerer
    • 4.2 Union av forskjellige monomerer
  • 5 Typer monomerer
    • 5.1 Naturlige monomerer
    • 5.2 Syntetiske monomerer
    • 5.3 Polare og polære monomerer
    • 5.4 Cycliske eller lineære monomerer
  • 6 Eksempler
  • 7 referanser

Egenskaper av monomerene

Monomerene er bundet av kovalente bindinger

Atomer som deltar i dannelsen av en monomer holdes sammen av sterke og stabile bindinger, slik som kovalent bindingen. Monomerene polymeriserer eller binder også med andre monomere molekyler gjennom disse bindingene, noe som gir styrke og stabilitet til polymerene.

Disse kovalente bindinger mellom monomerene kan dannes ved kjemiske reaksjoner som avhenger av atomene som utgjør monomeren, tilstedeværelsen av dobbeltbindinger og andre egenskaper som har strukturen av monomeren.

Polymeriseringsprosessen kan være ved en av de tre følgende reaksjonene: ved kondensering, tilsetning eller ved frie radikaler. Hver av dem har sine egne mekanismer og vekstmåter.

Funksjonalitet av monomerene og strukturen av polymeren

En monomer kan kobles til minst to andre monomere molekyler. Denne egenskapen eller karakteristikken er det som kalles funksjonalitet av monomerene, og er det som gjør at de kan være strukturelle enheter av makromolekylene.

Monomerene kan være bifunksjonelle eller polyfunksjonelle, avhengig av de aktive eller reaktive steder av monomeren; det vil si at atomene i molekylet som kan delta i dannelsen av kovalente bindinger med atomene av andre molekyler eller monomerer.

Denne egenskapen er også viktig, siden den er nært knyttet til strukturen av polymerene som utgjør, som beskrevet nedenfor.

Bifunksjonalitet: Linjær polymer

Monomerene er bifunksjonelle når de bare har to bindingssteder med andre monomerer; det vil si at monomeren kun kan danne to kovalente bindinger med andre monomerer og danner bare lineære polymerer.

Blant de lineære polymerer kan etylenglykol og aminosyrer nevnes som et eksempel.

Polyfunksjonelle monomerer - Tredimensjonale polymerer

Det er monomerer som kan knyttes sammen med mer enn to monomerer og er strukturelle enheter med større funksjonalitet.

De kalles polyfunksjonelle og er de som produserer grener, nettverks- eller tredimensjonale polymermakromolekyler; som for eksempel polyetylen.

Skjelett eller sentral struktur

Med dobbeltbinding mellom karbon og karbon

Det er monomerer som i sin struktur representerer et sentralt skjelett dannet av minst to karbonatomer forbundet med et dobbeltbinding, (C = C). 

I sin tur har denne kjeden eller sentrale struktur atomer festet lateralt som kan forandre danner en annen monomer. (R2C = CR2).

Hvis noen av R-kjedene er modifisert eller erstattet, oppnås en annen monomer. På samme måte, når disse nye monomerene kommer sammen, danner de en annen polymer.

Det er mulig å nevne propylen som et eksempel på denne gruppen av monomerer (H2C = CH3H), tetrafluoretylen (F2C = CF2) og vinylklorid (H2C = CClH).

To funksjonelle grupper i strukturen

Selv om det er monomerer som har en enkelt funksjonell gruppe, er det en stor gruppe monomerer som har to funksjonelle grupper i deres struktur.

Aminosyrene er et godt eksempel på dette. De har en aminofunksjonell gruppe (-NH2) og den funksjonelle gruppen av karboksylsyren (-COOH) festet til et sentralt karbonatom.

Denne egenskapen for å være en difunksjonell monomer, gir også muligheten til å danne lange kjeder av polymerer som tilstedeværelsen av dobbeltbindinger.

Funksjonsgrupper

Generelt er egenskapene til polymerene gitt av atomene som danner monomerernes sidekjeder. Disse kjedene utgjør de funksjonelle gruppene av organiske forbindelser.

Det er familier av organiske forbindelser hvis egenskaper er gitt av funksjonelle grupper eller sidekjeder. Et eksempel er den karboksylsyrefunksjonelle gruppe R-COOH, aminogruppen R-NH2, alkoholen R-OH, blant mange andre involvert i polymerisasjonsreaksjonene.

Union av samme eller forskjellige monomerer

Union av like monomerer

Monomerene kan danne forskjellige typer polymerer. Du kan delta i samme monomerer eller av samme type og generere de såkalte homopolymerene.

Som eksempel kan nevnes styren, monomerdannende polystyren. Stivelse og cellulose er også eksempler på homopolymerer dannet av lange forgrenede kjeder av glukose-monomeren.

Union av forskjellige monomerer

Forbindelsen av forskjellige monomerer danner kopolymerene. Enhetene gjentas i forskjellige tall, rekkefølge eller sekvens langs strukturen av polymerkjedene (A-B-B-B-A-A-B-A-A-.

Som et eksempel på kopolymerer kan det nevnes nylon, en polymer dannet av repeterende enheter av to forskjellige monomerer. Disse er dikarboksylsyren og et molekyl av diamin, som forbindes via kondensasjon i ekvimolære proporsjoner (likeverdige).

Ulike monomerer kan også tilsettes i ulik fordeling, for eksempel dannelsen av en spesialisert polyetylen hvis grunnstruktur er 1-oktenmonomer pluss etylenmonomer.

Typer av monomerer

Det er mange egenskaper som tillater å etablere flere typer monomerer, blant annet skiller seg ut sin opprinnelse, funksjonalitet, struktur, hvilken type polymer de danner, hvordan de polymeriseres og deres kovalente bindinger.

Naturlige monomerer

-Det finnes monomerer av naturlig opprinnelse som isopren, som er hentet fra sap eller latex av den planter, og det er også den monomere strukturen av naturgummi.

-Noen aminosyrer produsert av insekter danner fibroin- eller silkeprotein. Det er også aminosyrer som danner polymerkeratin, som er protein av ull produsert av dyr som sauer.

-Blant de naturlige monomerer er også de grunnleggende strukturelle enhetene til biomolekylene. Monosakkaridglukosen binder for eksempel med andre glukosemolekyler for å danne forskjellige typer karbohydrater, slik som stivelse, glykogen, cellulose, blant andre.

-Aminosyrer, derimot, kan danne et bredt spekter av polymerer kjent som proteiner. Dette er fordi det er tjue typer aminosyrer, som kan knyttes i hvilken som helst vilkårlig rekkefølge; og derfor ender opp med å danne et eller annet protein med sine egne strukturelle egenskaper.

-Mononukleotidene, som danner makromolekylene kalt nukleinsyrer DNA og RNA, er også svært viktige monomerer innenfor denne kategorien.

Syntetiske monomerer

-Blant de kunstige eller syntetiske monomerer (som er tallrike), kan vi nevne noen med hvilke forskjellige varianter av plast er laget; slik som vinylklorid, som danner polyvinylklorid eller PVC; og etylengass (H2C = CH2), og dens polyetylenpolymer.

Det er velkjent at med disse materialene kan du bygge en rekke beholdere, flasker, husholdningsartikler, leker, byggematerialer, blant annet..

-Tetrafluoretylenmonomeren (F2C = CF2) er funnet som danner polymeren som er kjent og kommersielt kjent som Teflon.

-Kaprolaktammolekylet avledet fra toluen er avgjørende for syntesen av nylon, blant mange andre.

-Det er flere grupper av akrylmonomerer som er klassifisert i henhold til sammensetning og funksjon. Blant disse er blant annet akrylamid og metakrylamid, akrylat, akryl med fluor.

Polare og polære monomerer

Denne klassifiseringen er laget i henhold til forskjellen i elektronegativitet av atomene som utgjør monomeren. Når det er merkbar forskjell, dannes polære monomerer; for eksempel polare aminosyrer slik som treonin og asparagin.

Når elektronegativitetsforskjellen er null, er monomerene apolære. Det er ikke-polare aminosyrer som blant annet tryptofan, alanin, valin; og også apolære monomerer som vinylacetat.

Sykliske eller lineære monomerer

I henhold til formen eller organisasjonen av atomene innenfor monomererens struktur kan disse klassifiseres som cykliske monomerer, slik som prolin, etylenoksyd; lineær eller alifatisk, slik som aminosyrevalinet, etylenglykol blant mange andre.

eksempler

I tillegg til de allerede nevnte, er følgende ekstra eksempler på monomerer tilgjengelige:

-formaldehyd

-furfural

-kardanol

-galaktose

-styren

-Polyvinylalkohol

-isopren

-Fettsyrer

-epoksider

-Og selv om de ikke ble nevnt, er det monomerer hvis strukturer ikke karboniseres, men svovel, fosfor eller har silisiumatomer.

referanser

  1. Carey F. (2006). Organisk kjemi (6. utgave). Mexico: Mc Graw Hill.
  2. Editors of Encyclopedia Britannica. (29. april 2015). Monomer: Kjemisk forbindelse. Hentet fra: britannica.com
  3. Mathews, Holde og Ahern. (2002). Biochemistry (3. ed.). Madrid: PEARSON
  4. Polymerer og monomerer. Hentet fra: materialsworldmodules.org
  5. Wikipedia. (2018). Monomer. Hentet fra: en.wikipedia.org