Ominaisuudet monomeerit, tyypit ja esimerkit

monomeerit ne ovat pieniä tai yksinkertaisia ​​molekyylejä, jotka muodostavat suurempien tai monimutkaisempien polymeerien perusrakenteen tai olennaisen rakenneyksikön. Monomeeri on kreikankielinen sana, joka tarkoittaa apina, yksi ja pelkkä, osa.

Kun yksi monomeeri liittyy toiseen, muodostuu dimeeri. Kun tämä puolestaan ​​sulautuu toiseen monomeeriin, se muodostaa trimeerin ja niin edelleen, kunnes se muodostaa lyhyet ketjut, joita kutsutaan oligomeereiksi, tai pidempiä ketjuja, jotka ovat niin kutsuttuja polymeerejä.

Monomeerit sitoutuvat tai polymeroidaan muodostamalla kemiallisia sidoksia jakamalla elektronien paria; toisin sanoen ne on kytketty kovalenttisilla sidoksilla.

Kuvan yläpuolella kuutiot edustavat monomeerejä, jotka on liitetty kahteen pintaan (kaksi linkkiä), jotta saadaan aikaan kalteva torni.

Tämä monomeerien sitoutuminen tunnetaan polymeroinnina. Saman tai eri tyyppiset monomeerit voidaan yhdistää, ja kovalenttisten sidosten määrä, jotka voidaan muodostaa toisen molekyylin kanssa, määrittävät muodostamansa polymeerin rakenteen (lineaariset, kaltevat tai kolmiulotteiset rakenteet).

Monomeerejä on paljon, muun muassa luonnollisia. Nämä kuuluvat ja suunnittelevat elävien olentojen rakenteessa esiintyviä biomolekyylejä, joita kutsutaan biomolekyyleiksi.

Esimerkiksi aminohapot, jotka muodostavat proteiinit; hiilihydraattien monosakkaridiyksiköt; ja mononukleotidit, jotka muodostavat nukleiinihapot. On myös synteettisiä monomeerejä, jotka mahdollistavat lukemattomien monien inerttien polymeerituotteiden, kuten maalien p muovien, kehittämisen..

Voidaan mainita kaksi tuhansista esimerkeistä, joita voidaan antaa, kuten tetrafluorieteeni, joka muodostaa teflonina tunnetun polymeerin, tai monomeerit fenoli ja formaldehydi, jotka muodostavat polymeerin, jota kutsutaan bakeliittiksi.

indeksi

• 1 Monomeerien ominaisuudet
  • 1.1 Monomeerit sitoutuvat kovalenttisilla sidoksilla
  • 1.2 Polymeerin monomeerien ja rakenteen toimivuus
  • 1.3 Kaksisuuntaisuus: Lineaarinen polymeeri
  • 1.4 Monitoimimonomeerit - kolmiulotteiset polymeerit
• 2 Luuranko tai keskusrakenne
  • 2.1 Kaksoissidoksella hiilen ja hiilen välillä
  • 2.2 Rakenteessa on kaksi toiminnallista ryhmää
• 3 Toiminnalliset ryhmät
• 4 Samojen tai eri monomeerien liitos
  • 4.1 Yhdenvertaisten monomeerien liitto
  • 4.2 Eri monomeerien liitto
• 5 Monomeerityypit
  • 5.1 Luonnolliset monomeerit
  • 5.2 Synteettiset monomeerit
  • 5.3 Polaariset ja polaariset monomeerit
  • 5.4 Sykliset tai lineaariset monomeerit
• 6 Esimerkkejä
• 7 Viitteet

Monomeerien ominaisuudet

Monomeerit sitovat kovalenttiset sidokset

Monomeerin muodostukseen osallistuvat atomit pidetään yhdessä vahvojen ja stabiilien sidosten kanssa, kuten kovalenttinen sidos. Lisäksi monomeerit polymeroituvat tai sitoutuvat muiden monomeeristen molekyylien kautta näiden sidosten kautta, mikä antaa polymeereille lujuuden ja stabiilisuuden..

Nämä kovalenttiset sidokset monomeerien välillä voidaan muodostaa kemiallisilla reaktioilla, jotka riippuvat monomeerin muodostavista atomeista, kaksoissidosten läsnäolosta ja muista ominaisuuksista, joilla on monomeerin rakenne..

Polymerointimenetelmä voi olla yhdellä seuraavista kolmesta reaktiosta: kondensoimalla, lisäämällä tai vapaiden radikaalien avulla. Jokaisella heistä on omat mekanismit ja kasvutapa.

Polymeerin monomeerien ja rakenteen toimivuus

Monomeeri voidaan liittää ainakin kahteen muuhun monomeerimolekyyliin. Tämä ominaisuus tai ominaisuus tunnetaan monomeerien toiminnallisuutena, ja se sallii niiden olla makromolekyylien rakenteellisia yksiköitä.

Monomeerit voivat olla bifunktionaalisia tai monifunktionaalisia monomeerin aktiivisista tai reaktiivisista kohdista riippuen; toisin sanoen molekyylin atomit, jotka voivat osallistua kovalenttisten sidosten muodostumiseen muiden molekyylien tai monomeerien atomien kanssa.

Tämä ominaisuus on myös tärkeä, koska se liittyy läheisesti muodostavien polymeerien rakenteeseen, kuten jäljempänä kuvataan.

Kaksitoiminnallisuus: Lineaarinen polymeeri

Monomeerit ovat bifunktionaalisia, kun niillä on vain kaksi sitoutumiskohtaa muiden monomeerien kanssa; toisin sanoen monomeeri voi muodostaa vain kaksi kovalenttista sidosta muiden monomeerien kanssa ja muodostaa vain lineaarisia polymeerejä.

Lineaarisista polymeereistä esimerkkinä voidaan mainita etyleeniglykoli ja aminohapot.

Polyfunktionaaliset monomeerit - Kolmiulotteiset polymeerit

On olemassa monomeerejä, jotka voidaan liittää useampaan kuin kahteen monomeeriin ja jotka ovat suurempia toimintoja.

Niitä kutsutaan polyfunktionaalisiksi ja ne, jotka tuottavat haarautuneita, verkko- tai kolmiulotteisia polymeerimak- koleita; esimerkiksi polyeteeni.

Luuranko tai keskusrakenne

Kaksoissidoksella hiilen ja hiilen välillä

On olemassa monomeerejä, jotka ovat rakenteessaan keskirunko, joka muodostuu vähintään kahdesta hiiliatomista, jotka on liitetty kaksoissidoksella, (C = C). 

Tällä ketjulla tai keskusrakenteella on puolestaan ​​sivuttain kiinnittyneitä atomeja, jotka voivat muuttaa eri monomeerin muodostumista. (R₂C = CR₂).

Jos mikä tahansa R-ketjuista modifioidaan tai korvataan, saadaan erilainen monomeeri. Samoin, kun nämä uudet monomeerit tulevat yhteen, ne muodostavat eri polymeerin.

Propyleeniä voidaan mainita esimerkkinä tästä monomeeriryhmästä (H₂C = CH₃H), tetrafluorieteeni (F₂C = CF₂) ja vinyylikloridi (H₂C = CClH).

Rakenteessa on kaksi funktionaalista ryhmää

Vaikka on olemassa monomeerejä, joilla on yksi funktionaalinen ryhmä, on suuri joukko monomeerejä, joilla on kaksi funktionaalista ryhmää niiden rakenteessa.

Aminohapot ovat hyvä esimerkki tästä. Niillä on aminofunktionaalinen ryhmä (-NH₂) ja karboksyylihapon (-COOH) funktionaalisen ryhmän, joka on kiinnittynyt keskushiiliatomiin.

Tämä ominaisuus, joka on difunktionaalinen monomeeri, antaa myös kyvyn muodostaa pitkiä polymeeriketjuja kaksoissidosten läsnä ollessa.

Toiminnalliset ryhmät

Yleensä polymeerien ominaisuudet annetaan atomeilla, jotka muodostavat monomeerien sivuketjut. Nämä ketjut muodostavat orgaanisten yhdisteiden funktionaaliset ryhmät.

On olemassa orgaanisten yhdisteiden perheitä, joiden ominaisuudet ovat funktionaalisten ryhmien tai sivuketjujen antamia. Esimerkki on funktionaalinen karboksyylihapporyhmä R-COOH, aminoryhmä R-NH₂, alkoholi R-OH, monien muiden, polymerointireaktioiden mukana olevien, joukossa.

Samojen tai eri monomeerien unioni

Yhtäläisten monomeerien unioni

Monomeerit voivat muodostaa erilaisia ​​polymeerejä. Voit liittyä samoihin monomeereihin tai samantyyppisiin ja luoda niin kutsutut homopolymeerit.

Esimerkkinä voidaan mainita styreeni, monomeeri muodostava polystyreeni. Tärkkelys ja selluloosa ovat myös esimerkkejä homopolymeereistä, jotka on muodostettu glukoosimonomeerin pitkistä haarautuneista ketjuista.

Eri monomeerien unioni

Eri monomeerien liitos muodostaa kopolymeerit. Yksiköt toistetaan eri lukumäärissä, järjestyksessä tai sekvenssissä polymeeriketjujen rakennetta pitkin (A-B-B-B-A-A-B-A-A- ...).

Esimerkkinä kopolymeereistä voidaan mainita nailon, polymeeri, joka muodostuu kahden eri monomeerin toistuvista yksiköistä. Nämä ovat dikarboksyylihappo ja diamiinimolekyyli, jotka yhdistetään kondensaation avulla ekvimolaarisissa suhteissa (sama).

Eri monomeerejä voidaan myös lisätä epäyhtenäisissä suhteissa, kuten erikoistuneen polyeteenin muodostuminen, jonka perusrakenne on 1-okteenimonomeeri ja eteenimonomeeri.

Monomeerityypit

On monia ominaisuuksia, jotka mahdollistavat monentyyppisten monomeerien muodostamisen, joista erottuvat niiden alkuperä, toiminnallisuus, rakenne, muodostaman polymeerin tyyppi, niiden polymerointi ja niiden kovalenttiset sidokset.

Luonnolliset monomeerit

-On olemassa luonnollista alkuperää olevia monomeerejä, kuten isopreenia, joka saadaan. \ T myös luonnonkumin monomeerirakenne.

-Jotkut hyönteisten tuottamat aminohapot muodostavat fibroiinia tai silkkiä. Lisäksi on olemassa aminohappoja, jotka muodostavat polymeerin keratiinin, joka on villan valmistama eläin, kuten lampaat.

-Luonnollisten monomeerien joukossa ovat myös biomolekyylien perusrakenneyksiköt. Monosakkaridi-glukoosi esimerkiksi sitoutuu muiden glukoosimolekyylien kanssa muodostaen muun muassa erilaisia ​​hiilihydraatteja, kuten tärkkelystä, glykogeeniä, selluloosaa..

-Aminohapot voivat puolestaan ​​muodostaa laajan valikoiman polymeerejä, jotka tunnetaan proteiineina. Tämä johtuu siitä, että on olemassa 20 tyyppistä aminohappoa, jotka voidaan liittää mihinkään mielivaltaiseen järjestykseen; ja siten muodostavat yhden tai toisen proteiinin, jolla on omat rakenteelliset ominaisuudet.

-Mononukleotidit, jotka muodostavat makromolekyylit, joita kutsutaan nukleiinihappoiksi DNA: ksi ja RNA: ksi, ovat myös hyvin tärkeitä monomeerejä tässä luokassa.

Synteettiset monomeerit

-Keinotekoisista tai synteettisistä monomeereistä (jotka ovat lukuisia) voidaan mainita joitakin, joilla valmistetaan erilaisia ​​muovilajeja; kuten vinyylikloridi, joka muodostaa polyvinyylikloridia tai PVC: tä; ja etyleenikaasu (H₂C = CH₂) ja sen polyeteenipolymeerin.

On tunnettua, että näillä materiaaleilla voit rakentaa erilaisia ​​kontteja, pulloja, taloustavaroita, leluja, rakennusmateriaaleja..

-Tetrafluorieteenimonomeeri (F₂C = CF₂) havaitaan muodostavan polymeerin, joka on tunnettu ja kaupallisesti tunnettu nimellä Teflon.

-Tolueenista johdettu kaprolaktaamimolekyyli on välttämätön nailonin synteesille monien muiden joukossa.

-Akryylimonomeereja on useita ryhmiä, jotka luokitellaan koostumuksen ja toiminnan mukaan. Näihin kuuluvat muun muassa akryyliamidi ja metakryyliamidi, akrylaatti, akryyli ja fluoridi.

Polaariset ja polaariset monomeerit

Tämä luokittelu tehdään monomeeria muodostavien atomien elektronegativiteetin erotuksen mukaan. Kun havaitaan huomattava ero, muodostuu polaarisia monomeerejä; esimerkiksi polaariset aminohapot, kuten treoniini ja asparagiini.

Kun elektronegatiivisuusero on nolla, monomeerit ovat apolaarisia. Muita ei-polaarisia aminohappoja, kuten tryptofaani, alaniini, valiini; ja myös apolaariset monomeerit, kuten vinyyliasetaatti.

Sykliset tai lineaariset monomeerit

Monomeerien rakenteessa olevien atomien muodon tai järjestelyn mukaan nämä voidaan luokitella syklisiin monomeereihin, kuten proliiniin, etyleenioksidiin; lineaarinen tai alifaattinen, kuten aminohappoviini, etyleeniglykoli monien muiden joukossa.

esimerkit

Edellä mainittujen lisäksi on saatavilla seuraavat lisämonomeerien esimerkit:

-formaldehydiä

-furfuraali

-kardanolia

-galaktoosi

-styreeni

-Polyvinyylialkoholi

-isopreeni

-Rasvahapot

-epoksidit

-Ja vaikka niitä ei mainita, on olemassa monomeerejä, joiden rakenteet eivät ole hiilihapotettuja, mutta rikki, fosfori tai pii-atomeja.

viittaukset

1. Carey F. (2006). Orgaaninen kemia (6. painos). Meksiko: Mc Graw Hill.
2. Encyclopedia Britannican toimittajat. (29. huhtikuuta 2015). Monomeeri: kemiallinen yhdiste. Otettu: britannica.com
3. Mathews, Holde ja Ahern. (2002). Biokemia (3. painos). Madrid: PEARSON
4. Polymeerit ja monomeerit. Haettu osoitteesta materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Monomeeriä. Otettu: en.wikipedia.org