מונומרים אופייניים, סוגים ודוגמאות

ה מונומרים הם מולקולות קטנות או פשוטות המהוות את היחידה המבנית הבסיסית או החיונית של מולקולות גדולות או מורכבות יותר הקרוי פולימרים. מונומר היא מילה ממוצא יווני זה אומר קוף, אחד ו רק, צד.

כמו מונומר אחד מצטרף אחרת, דימר נוצר. כאשר זה בתורו מתמזגת עם מונומר אחר, זה יוצר trimer, וכן הלאה עד שהוא יוצר שרשראות קצר שנקרא oligomers, או שרשראות ארוכות יותר כי הם מה שנקרא פולימרים.

מונומרים קשורות או פולימרי על ידי היווצרות של קשרים כימיים על ידי שיתוף זוגות של אלקטרונים; כלומר, הם קשורים בקשרים קוולנטיים.

בתמונה לעיל קוביות מייצגות את מונומרים, אשר מקושרים על ידי שני פרצופים (שני קישורים) להוליד מגדל נשען.

זה מחייב של מונומרים ידוע פילמור. מונומרים מאותו סוג או סוגים שונים יכולים להיות מחוברים, ומספר הקשרים קוולנטיים שניתן להקים עם מולקולה אחרת תקבע את המבנה של הפולימר הם יוצרים (ליניארי, נוטה או מבנים תלת מימדיים).

יש מגוון רחב של מונומרים, ביניהם אלה ממוצא טבעי. אלה שייכים ועוצבים את המולקולות האורגניות הנקראות ביומולקולות, הנמצאות במבנה של יצורים חיים.

לדוגמה, חומצות האמינו המרכיבות את החלבונים; יחידות monosaccharide של פחמימות; ואת mononucleotides היוצרים את חומצות גרעין. ישנם גם מונומרים סינתטיים, אשר מאפשרים לפרט מגוון אינספור של מוצרים פולימריים אינרטי, כגון צבעים p פלסטיק.

זה יכול להיות מוזכר שניים מתוך אלפי דוגמאות שניתן לתת, כגון tetrafluoroethylene, אשר יוצר את הפולימר המכונה טפלון, או מונומרים פנול ו פורמלדהיד, המהווים את הפולימר נקרא באקליט.

אינדקס

• 1 מאפייני המונומרים
  • 1.1 המונומרים כרוכים באיגרות קוולנטיות
  • 1.2 פונקציונאליות של מונומרים ומבנה הפולימר
  • 1.3 פונקציונליות: פולימר ליניארי
  • 1.4 מונומרים רב תכליתיים - פולימרים תלת מימדיים
• 2 שלד או מבנה מרכזי
  • 2.1 עם קשר כפול בין פחמן לפחמן
  • 2.2 שתי קבוצות תפקודיות במבנה
• 3 קבוצות פונקציונליות
• 4 איחוד של מונומרים זהה או שונה
  • 4.1 איחוד מונומרים שווים
  • 4.2 איחוד מונומרים שונים
• סוגי מונומרים
  • 5.1 מונומרים טבעיים
  • 5.2 מונומרים סינתטיים
  • 5.3 מונומרים קוטביים וקוטבים
  • 5.4 מונומרים מחזוריים או ליניאריים
• 6 דוגמאות
• 7 הפניות

מאפייני המונומרים

מונומרים קשורים בחוזים קוולנטיים

האטומים המשתתפים בהיווצרות מונומר מוחזקים יחד על ידי קשרים חזקים ויציבים, כגון הקשר הקווולנטי. כמו כן, מונומרים לפלמר או להיקשר עם מולקולות monomeric אחרים באמצעות קשרים אלה, נותן כוח ויציבות הפולימרים.

קשרים קוולנטיים אלה בין מונומרים, יכול להיווצר על ידי תגובות כימיות התלויות האטומים המרכיבים את מונומר, נוכחות של קשרים כפולים ותכונות אחרות שיש להם את המבנה של מונומר.

תהליך פילמור יכול להיות על ידי אחד משלושת התגובות הבאות: על ידי עיבוי, תוספת או על ידי רדיקלים חופשיים. לכל אחד מהם יש מנגנונים ודרכי צמיחה משלו.

פונקציונליות של מונומרים ומבנה הפולימר

מונומר יכול להיות קשור לפחות שני מולקולות מונומר אחרים. תכונה זו או המאפיין הוא מה שמכונה פונקציונליות של מונומרים, וזה מה שמאפשר להם להיות יחידות מבניות של מקרומולקולות.

מונומרים יכול להיות bifunctional או polyfunctional, בהתאם לאתרים פעילים או תגובתי של מונומר; כלומר, האטומים של המולקולה שיכולה להשתתף בהיווצרות קשרים קוולנטיים עם האטומים של מולקולות או מונומרים אחרים.

מאפיין זה חשוב אף הוא, שכן הוא קשור קשר הדוק למבנה הפולימרים המרכיבים, כמפורט להלן.

פונקציונליות: פולימר ליניארי

מונומרים הם bifunctional כאשר יש להם רק שני אתרי מחייב עם מונומרים אחרים; כלומר, מונומר יכול רק ליצור שני קשרים קוולנטיים עם מונומרים אחרים וצורות רק פולימרים ליניארי.

בין פולימרים ליניארי, אתילן גליקול וחומצות אמינו ניתן לציין כדוגמה.

מונומרים רב תכליתיים - פולימרים תלת מימדיים

ישנם מונומרים שניתן לקשר עם יותר משני מונומרים והם יחידות מבניות של פונקציונליות רבה יותר.

הם נקראים polyfunctional והם אלה המייצרים את הקנים, רשת או תלת ממדי פולימרים מקרומולקולות; כמו פוליאתילן, למשל.

שלד או מבנה מרכזי

עם קשר כפול בין פחמן לפחמן

ישנם מונומרים המופיעים במבנה שלהם שלד מרכזי שנוצר על ידי לפחות שני אטומי פחמן שהצטרף קשר כפול, (C = C). 

בתורו, שרשרת זו או מבנה מרכזי יש אטומים המצורפת רוחבית שיכולה לשנות להרכיב מונומר אחר. (R₂C = CR₂).

אם כל שרשראות R השתנה או הוחלף, מונומר אחר מתקבל. כמו כן, כאשר מונומרים חדשים אלה באים יחד הם יהוו פולימר שונה.

ניתן להזכיר פרופילן כדוגמה של קבוצה זו של מונומרים (H₂C = CH₃H), tetrafluoroethylene (F₂C = CF₂) ו ויניל כלורי (H₂C = CClH).

שתי קבוצות תפקודיות במבנה

למרות שיש מונומרים שיש להם קבוצה פונקציונלית אחת, יש קבוצה גדולה של מונומרים שיש להם שתי קבוצות פונקציונליות במבנה שלהם.

חומצות האמינו הן דוגמה טובה לכך. יש להם קבוצה אמינו פונקציונלית (-NH₂) ואת הקבוצה הפונקציונלית של חומצה carboxylic (-COOH) המצורפת אטום פחמן מרכזי.

מאפיין זה של היות מונומר דיפרנציאלי, גם נותן את היכולת ליצור שרשראות ארוכות של פולימרים כמו נוכחות של קשרים כפולים.

קבוצות פונקציונליות

באופן כללי, המאפיינים של הפולימרים ניתנים על ידי האטומים היוצרים את שרשראות הצד של מונומרים. שרשראות אלה מהווים את הקבוצות הפונקציונליות של תרכובות אורגניות.

ישנן משפחות של תרכובות אורגניות המאפיינים שלהם ניתנים על ידי קבוצות פונקציונליות או שרשראות הצד. דוגמה לכך היא חומצה carboxylic תפקודית קבוצת R-COOH, קבוצת אמינו R-NH₂, אלכוהול R-OH, בקרב רבים אחרים המעורבים התגובות פילמור.

איחוד של מונומרים זהים או שונים

איחוד מונומרים שווים

מונומרים יכולים ליצור סוגים שונים של פולימרים. אתה יכול להצטרף מונומרים אותו או מאותו סוג וליצור את מה שמכונה homopolymers.

לדוגמה, אזכור עשוי להיות עשוי סטירן, מונומר להרכיב קלקר. עמילן תאית הם גם דוגמאות של homopolymers נוצר על ידי רשתות מסועפות ארוכות של מונומר הגלוקוז.

האיחוד של מונומרים שונים

האיחוד של מונומרים שונים יוצרים את קופולימרים. היחידות חוזרות על עצמן במספרים שונים, סדר או רצף לאורך המבנה של רשתות הפולימר (A-B-B-B-A-A-A-A-A-A-A-A- ...).

כדוגמה של קופולימרים, אזכור עשוי להיות עשוי ניילון, פולימר שנוצר על ידי יחידות חוזרות ונשנות של שני מונומרים שונים. אלה הם חומצה dicarboxylic ומולקולה של דיאמין, אשר מחוברים באמצעות עיבוי בממדים equimolar (שווה).

מונומרים שונים ניתן להוסיף גם בממדים לא שוויוניים, כגון היווצרות של פוליאתילן מיוחדים אשר המבנה הבסיסי הוא מונומר 1-אוקטן בתוספת מונומר אתילן.

סוגי מונומרים

ישנם מאפיינים רבים המאפשרים להקים מספר סוגים של מונומרים, ביניהם בולטים המוצא שלהם, פונקציונליות, מבנה, סוג של פולימר הם יוצרים, איך הם מפולפלים וקשרים קוולנטיים שלהם.

מונומרים טבעיים

-ישנם מונומרים ממוצא טבעי כגון isoprene, אשר מתקבל sap או לטקס של צמחים, וזה גם המבנה המונומרי של גומי טבעי.

-כמה חומצות אמינו המיוצרות על ידי חרקים טופס fibroin או חלבון משי. כמו כן, יש חומצות אמינו היוצרות את הקראטין פולימר, שהוא חלבון של צמר המיוצר על ידי בעלי חיים כגון כבשים.

-בין מונומרים טבעיים הם גם יחידות מבניות בסיסיות של biomolecules. גלוקוז מונוסכרידי, למשל, נקשר עם מולקולות גלוקוז אחרות כדי ליצור סוגים שונים של פחמימות כגון עמילן, גליקוגן, תאית, בין היתר.

-חומצות אמינו, לעומת זאת, יכולים ליצור מגוון רחב של פולימרים הידועים בשם חלבונים. הסיבה לכך היא כי ישנם עשרים סוגים של חומצות אמינו, אשר יכול להיות מקושר בכל סדר שרירותי; ולכן, בסופו של דבר יוצרים חלבון זה או אחר עם מאפיינים מבניים משלו.

-מונוקליאוטידים, אשר יוצרים את מקרומולקולות המכונה חומצות גרעין DNA ו- RNA בהתאמה, הם גם מונומרים חשובים מאוד בקטגוריה זו.

מונומרים סינתטיים

-בין מונומרים מלאכותיים או מלאכותיים (אשר רבים), אנו יכולים להזכיר כמה עם אילו סוגים שונים של פלסטיק עשויים; כגון ויניל כלורי, אשר יוצר פוליוויניל כלורי או PVC; גז אתילן (H₂C = CH₂), פולימר פוליאתילן שלה.

זה ידוע כי עם חומרים אלה אתה יכול לבנות מגוון של מכולות, בקבוקים, פריטים לבית, צעצועים, חומרי בניין, בין היתר..

-מונומר הטטרפלורואטילן (F₂C = CF₂) נמצא פולימר ידוע הידועה בשם טפלון.

-המולקולה של קפרולקאם הנגזרת מטולואן חיונית לסינתזה של ניילון, בקרב רבים אחרים.

-ישנן מספר קבוצות של מונומרים אקריליים המסווגים לפי הרכב ותפקוד. בין אלה הם acrylamide ו methacrylamide, acrylate, אקריליק עם פלואוריד, בין היתר.

מונומרים פולאר וקוטב

סיווג זה נעשה על פי ההבדל electronegativity של האטומים המרכיבים את מונומר. כאשר יש הבדל ניכר, מונומרים קוטביים נוצרים; לדוגמה, חומצות אמינו קוטביות כגון threonine ו- asparagine.

כאשר ההבדל electronegativity הוא אפס, מונומרים הם אפולריים. ישנם חומצות אמינו לא קוטביות כגון טריפטופן, אלנין, ואלין, בין היתר; וגם מונומרים אפולריים כגון אצטט ויניל.

מונומרים מחזוריים או ליניאריים

על פי טופס או ארגון של האטומים בתוך המבנה של מונומרים, אלה יכולים להיות מסווגים כמו מחזורי מונומרים, כגון proline, תחמוצת אתילן; ליניארי או aliphatic, כגון valine חומצה אמינית, אתילן גליקול בקרב רבים אחרים.

דוגמאות

בנוסף לאלו שהוזכרו לעיל, הדוגמאות הנוספות הבאות של מונומרים זמינות:

-פורמלדהיד

-Furfural

-קרדנול

-גלקטוז

-סטירן

-אלכוהול פוליוויניל

-איזופרין

-חומצות שומן

-אפוקסי

-ולמרות שהם לא הוזכרו, ישנם מונומרים אשר המבנים אינם מוגזים, אבל גופרית, זרחן, או יש אטומי סיליקון.

הפניות

1. קארי פ. (2006). כימיה אורגנית (כרך 6). מקסיקו: Mc Graw Hill.
2. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (29 באפריל 2015). מונומר: מתחם כימי. נלקח מ: britannica.com
3. מתיוס, הולדה ואהרן. (2002). ביוכימיה (מהדורה 3). מדריד: פרסון
4. פולימרים ומונומרים. מקור: חומר
5. ויקיפדיה. (2018). מונומר. מתוך: en.wikipedia.org