Įvadas į chemikalų monomerus ir polimerus

Monomeras yra tam tikros rūšies molekulė, turinti savybę chemiškai jungtis su kitomis ilgos grandinės molekulėmis; polimeras yra nenustatyto skaičiaus monomerų grandinė. Iš esmės monomerai yra polimerų, kurie yra sudėtingesnio tipo molekulės, blokai. Monomerai - pasikartojantys molekuliniai vienetai - yra sujungti į polimerus kovalentiniais ryšiais.

Žodis monomeras yra kilęs iš mono- (vienas) ir -mer (dalis). Monomerų yra nedaug molekulės kurios gali būti pakartotinai sujungtos, kad sudarytų sudėtingesnes molekules, vadinamas polimerais. Monomerai formuoja polimerus, sudarydami cheminius ryšius arba jungdamiesi viršmolekuliniu būdu, vadinamu polimerizacija.

Kartais polimerai gaminami iš surištų monomerų subvienetų grupių (iki kelių dešimčių monomerų), vadinamų oligomerais. Jei molekulės gali būti laikomos oligomeromis, jos savybės turi labai pasikeisti, jei pridedamas arba pašalinamas vienas ar keli subvienetai. Oligomerų pavyzdžiai yra kolagenas ir skystas parafinas.

Susijęs terminas yra „monomerinis baltymas“, kuris yra baltymas, kuris jungiasi, kad sudarytų daugiaproteinų kompleksą. Monomerai nėra vien tik polimerų blokai, bet ir yra svarbios molekulės, kurios nebūtinai sudaro polimerus, nebent būtų tinkamos sąlygos.

Monomerų pavyzdžiai yra vinilo chloridas (kuris polimerizuojasi į polivinilchloridą arba PVC), gliukozė (kuri polimerizuojasi į krakmolą, celiuliozę, laminariną ir gliukanus) ir aminorūgštis (kurios polimerizuojasi į peptidus, polipeptidus ir baltymai). Gliukozė yra gausiausias natūralus monomeras, kuris polimerizuojasi sudarydamas glikozidinius ryšius.

Žodis polimeras kilęs iš poli- (daug) ir -mer (dalis). Polimeras gali būti natūrali arba sintetinė makromolekulė, susidedanti iš kartojančių mažesnės molekulės vienetų (monomerų). Nors daugelis žmonių terminus „polimeras“ ir „plastikas“ vartoja pakaitomis, polimerai yra daug didesnės klasės molekulių, apimančių plastiką, taip pat daugybę kitų medžiagų, tokių kaip celiuliozė, gintaras ir natūralios guma.

Mažesnės molekulinės masės junginius galima atskirti pagal juose esančių monomerinių subvienetų skaičių. Sąvokos dimeris, trimeris, tetrameras, pentameras, heksameras, heptameras, oktameras, nonameras, dekameras, dodekameras, eikozameras atspindi molekules, kuriose yra 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ir 20. monomerų vienetai.

Polimerų pavyzdžiai yra plastikai, tokie kaip polietilenas, silikonai, tokie kaip kvailas glaistas, biopolimerai tokius kaip celiuliozė ir DNR, natūralūs polimerai, tokie kaip kaučiukas ir šelakas, ir daugelis kitų svarbių makromolekulės.

Klasės biologinės molekulės gali būti sugrupuoti į jų formuojamų polimerų tipus ir monomerus, kurie veikia kaip subvienetai:

• Lipidai - polimerai, vadinami digliceridais, trigliceridais; monomerai yra glicerolis ir riebalų rūgštys
• Baltymai - polimerai yra žinomi kaip polipeptidai; monomerai yra aminorūgštys
• Branduolinės rūgštys - polimerai yra DNR ir RNR; monomerai yra nukleotidai, kuriuos savo ruožtu sudaro azotinė bazė, pentozės cukrus ir fosfato grupė
• Angliavandeniai - polimerai yra polisacharidai ir disacharidai *; monomerai yra monosacharidai (paprasti cukrūs)

* Techniškai digliceridai ir trigliceridai nėra tikri polimerai, nes jie susidaro dehidratuojant mažesnių molekulių sintezė, o ne nuo monomerų, galinčių susieti galinį ryšį, būdo, kuris apibūdina tikrąją polimerizacija.

Polimerizacija yra mažesnių monomerų kovalento surišimo į polimerą procesas. Polimerizacijos metu iš monomerų netenkama cheminių grupių, kad jos galėtų susijungti. Angliavandenių biopolimerų atveju tai yra a dehidratacijos reakcija kuriame susidaro vanduo.

• Cowie, J.M.G. ir Valeria Arrighi. „Polimerai: šiuolaikinių medžiagų chemija ir fizika“, 3-asis leidimas. Boca Taton: „CRC Press“, 2007 m.
• Sperling, Leslie H „Įvadas į fizikinių polimerų mokslą“, 4-asis leidimas. Hobokenas, NJ: Johnas Wiley ir sūnūs, 2006 m.
• Jaunas, Robertas J. ir Peteris A. Lovell. „Įvadas į polimerus“, 3-asis leidimas. Boca Raton, LA: „CRC Press“, Taylor & Francis grupė, 2011 m.