Karakteristiska monomerer, typer och exempel



den monomerer de är små eller enkla molekyler som utgör den grundläggande eller väsentliga strukturella enheten hos större eller mer komplexa molekyler som kallas polymerer. Monomer är ett ord av grekiskt ursprung som betyder apa, en och enbart, del.

När en monomer förenar en annan bildas en dimer. När detta i sin tur slås samman med en annan monomer bildar den en trimer och så vidare tills den bildar korta kedjor som kallas oligomerer eller längre kedjor som är de så kallade polymererna.

Monomererna är bundna eller polymeriserade genom bildandet av kemiska bindningar genom att dela par av elektroner; det vill säga de är kopplade med kovalenta bindningar.

I bilden ovan representerar kuberna monomererna, vilka är kopplade av två ansikten (två länkar) för att ge upphov till ett lutande torn.

Denna bindning av monomerer är känd som polymerisation. Monomerer av samma eller olika typer kan förenas, och antalet kovalenta bindningar som kan etableras med en annan molekyl kommer att bestämma strukturen hos polymeren de bildar (linjära, lutande eller tredimensionella strukturer).

Det finns en stor variation av monomerer, bland dem som är av naturligt ursprung. Dessa tillhör och utformar de organiska molekylerna som kallas biomolekyler, närvarande i levnadsväsendets struktur.

Till exempel de aminosyror som utgör proteinerna; monosackaridenheterna av kolhydraterna; och mononukleotiderna som bildar nukleinsyrorna. Det finns också syntetiska monomerer som möjliggör att utarbeta otaliga olika inerta polymera produkter, såsom målarfärger av plast.

Det kan nämnas två av de tusentals exemplen som kan ges, såsom tetrafluoreten, som bildar polymeren som kallas teflon, eller monomererna fenol och formaldehyd, som bildar polymeren som kallas bakelit.

index

  • 1 Egenskaper hos monomererna
    • 1.1 Monomererna är bundna av kovalenta bindningar
    • 1.2 Funktion av monomererna och strukturen hos polymeren
    • 1.3 Bifunktionalitet: Linjär polymer
    • 1.4 Polyfunktionella monomerer - tredimensionella polymerer
  • 2 Skelett eller central struktur
    • 2.1 Med dubbelbindning mellan kol och kol
    • 2.2 Två funktionella grupper i strukturen
  • 3 Funktionsgrupper
  • 4 Union av samma eller olika monomerer
    • 4.1 Union av lika monomerer
    • 4.2 Union av olika monomerer
  • 5 Typer av monomerer
    • 5.1 Naturliga monomerer
    • 5.2 Syntetiska monomerer
    • 5.3 Polära och polära monomerer
    • 5,4 cykliska eller linjära monomerer
  • 6 Exempel
  • 7 referenser

Egenskaper hos monomererna

Monomererna är bundna av kovalenta bindningar

Atomerna som deltar i bildandet av en monomer hålls samman av starka och stabila bindningar, såsom den kovalenta bindningen. Monomererna polymeriserar eller binder också med andra monomera molekyler genom dessa bindningar, vilket ger styrka och stabilitet för polymererna.

Dessa kovalenta bindningar mellan monomererna kan bildas genom kemiska reaktioner som beror på de atomer som utgör monomeren, närvaron av dubbelbindningar och andra egenskaper som har strukturen hos monomeren.

Polymerisationsprocessen kan vara genom en av de tre följande reaktionerna: genom kondensation, tillsats eller av fria radikaler. Var och en av dem har sina egna mekanismer och sätt att växa.

Funktionaliteten hos monomererna och strukturen hos polymeren

En monomer kan kopplas till minst två andra monomermolekyler. Denna egenskap eller egenskap är vad som är känt som monomers funktionalitet, och det gör det möjligt för dem att vara de strukturella enheterna i makromolekylerna.

Monomererna kan vara bifunktionella eller polyfunktionella, beroende på de aktiva eller reaktiva ställena för monomeren; det vill säga atomerna i molekylen som kan delta i bildandet av kovalenta bindningar med atomerna i andra molekyler eller monomerer.

Denna egenskap är också viktig eftersom den är nära kopplad till strukturen hos de polymerer som utgörs, såsom beskrivs nedan.

Bifunktionalitet: Linjär polymer

Monomererna är bifunktionella när de bara har två bindningsställen med andra monomerer; det vill säga, monomeren kan endast bilda två kovalenta bindningar med andra monomerer och bildar endast linjära polymerer.

Bland de linjära polymererna kan etylenglykol och aminosyror nämnas som ett exempel.

Polyfunktionella monomerer - tredimensionella polymerer

Det finns monomerer som kan kopplas till mer än två monomerer och är strukturella enheter med större funktionalitet.

De kallas polyfunktionella och är de som producerar de grenade, nätverks- eller tredimensionella polymermakromolekylerna; som exempelvis polyeten.

Skelett eller central struktur

Med dubbelbindning mellan kol och kol

Det finns monomerer som i sin struktur uppvisar ett centralt skelett bildat av minst två kolatomer förenade med en dubbelbindning, (C = C). 

I sin tur har denna kedja eller centrala struktur vidhäftande atomer som kan förändras som bildar en annan monomer. (R2C = CR2).

Om någon av R-kedjorna modifieras eller ersätts erhålls en annan monomer. På samma sätt, när dessa nya monomerer kommer ihop bildar de en annan polymer.

Det är möjligt att nämna propylen som ett exempel på denna grupp av monomerer (H2C = CH3H), tetrafluoretylen (F2C = CF2) och vinylklorid (H2C = CClH).

Två funktionella grupper i strukturen

Även om det finns monomerer som har en enda funktionell grupp finns en stor grupp monomerer som har två funktionella grupper i sin struktur.

Aminosyrorna är ett bra exempel på detta. De har en aminofunktionell grupp (-NH2) och den funktionella gruppen av karboxylsyran (-COOH) bunden till en central kolatom.

Denna egenskap av att vara en difunktionell monomer ger också förmågan att bilda långa kedjor av polymerer som närvaron av dubbelbindningar.

Funktionsgrupper

I allmänhet ges polymerernas egenskaper av de atomer som bildar monomerernas sidokedjor. Dessa kedjor utgör de funktionella grupperna av organiska föreningar.

Det finns familjer av organiska föreningar vars egenskaper ges av funktionella grupper eller sidokedjor. Ett exempel är karboxylsyrafunktionsgruppen R-COOH, aminogruppen R-NH2, alkoholen R-OH, bland många andra som är involverade i polymerisationsreaktionerna.

Union av samma eller olika monomerer

Union av lika monomerer

Monomererna kan bilda olika typer av polymerer. Du kan ansluta samma monomerer eller av samma typ och generera de så kallade homopolymererna.

Som exempel kan nämnas styren, monomerbildande polystyren. Stärkelse och cellulosa är också exempel på homopolymerer bildade av långa grenade kedjor av glukosmonomeren.

Union av olika monomerer

Sammansättningen av olika monomerer bildar sampolymererna. Enheterna upprepas i olika antal, ordning eller sekvens längs strukturen hos polymerkedjorna (A-B-B-A-A-B-A-A-.

Som ett exempel på sampolymerer kan nämnas nylon, en polymer bildad av repetitiva enheter av två olika monomerer. Dessa är dikarboxylsyran och en molekyl av diamin, som förenas via kondensation i ekvimolära proportioner (lika).

Olika monomerer kan också tillsättas i ojämna proportioner, såsom bildandet av en specialiserad polyeten vars grundläggande struktur är 1-oktenmonomer plus etylenmonomer.

Typer av monomerer

Det finns många egenskaper som gör det möjligt att fastställa flera typer av monomerer, bland vilka utmärker deras ursprung, funktionalitet, struktur, vilken typ av polymer de bildar, hur de polymeriseras och deras kovalenta bindningar.

Naturliga monomerer

-Det finns monomerer av naturligt ursprung, såsom isopren, som erhålls från sap eller latex av den växter, och det är också den monomera strukturen av naturgummi.

-Vissa aminosyror som produceras av insekter bildar fibroin- eller silkeprotein. Det finns också aminosyror som bildar polymerkeratinet, vilket är protein av ull som produceras av djur såsom får.

-Bland de naturliga monomererna finns också de grundläggande strukturella enheterna i biomolekylerna. Monosackaridglukosen binder exempelvis med andra glukosmolekyler för att bilda olika typer av kolhydrater, såsom stärkelse, glykogen, cellulosa, bland andra.

-Aminosyror kan å andra sidan bilda ett brett spektrum av polymerer kända som proteiner. Detta beror på att det finns tjugo typer av aminosyror, som kan kopplas i valfri godtycklig ordning. och slutar därför att bilda ett eller annat protein med sina egna strukturella egenskaper.

-Mononukleotiderna, som bildar makromolekylerna som kallas nukleinsyror DNA respektive RNA, är också mycket viktiga monomerer inom denna kategori.

Syntetiska monomerer

-Bland de konstgjorda eller syntetiska monomererna (som är många) kan vi nämna några med vilka olika slags plastmaterial tillverkas; såsom vinylklorid, som bildar polyvinylklorid eller PVC; och etylengas (H2C = CH2) och dess polyetylenpolymer.

Det är välkänt att med dessa material kan du bland annat bygga en mängd behållare, flaskor, hushållsartiklar, leksaker, byggmaterial..

-Tetrafluoretylenmonomeren (F2C = CF2), som bildar den polymer som är känd och kommersiellt känd som Teflon.

-Kaprolaktammolekylen härledd från toluen är väsentlig för syntesen av nylon, bland många andra.

-Det finns flera grupper av akrylmonomerer som klassificeras enligt kompositionen och funktionen. Bland dessa är bland annat akrylamid och metakrylamid, akrylat, akryler med fluor.

Polära och polära monomerer

Denna klassificering sker enligt skillnaden i elektronegativitet hos de atomer som utgör monomeren. När det finns en märkbar skillnad bildas polära monomerer; till exempel polära aminosyror, såsom treonin och asparagin.

När elektronegativitetsskillnaden är noll är monomererna apolära. Det finns icke-polära aminosyror, såsom tryptofan, alanin, valin, bland andra; och även apolära monomerer såsom vinylacetat.

Cykliska eller linjära monomerer

Enligt formen eller organisationen av atomerna inom monomerernas struktur kan dessa klassificeras som cykliska monomerer, såsom prolin, etylenoxid; linjär eller alifatisk, såsom aminosyravalinet, etylenglykol bland många andra.

exempel

Förutom de som redan nämnts är följande ytterligare exempel på monomerer tillgängliga:

-formaldehyd

-furfural

-Cardanol

-galaktos

-styren

-Polyvinylalkohol

-isopren

-Fettsyror

-epoxider

-Och även om de inte nämndes, finns det monomerer vars strukturer inte är kolsyrade, men svavel, fosfor eller har kiselatomer.

referenser

  1. Carey F. (2006). Organisk kemi (6: e upplagan). Mexiko: Mc Graw Hill.
  2. Editors of Encyclopedia Britannica. (29 april 2015). Monomer: Chemical Compound. Hämtad från: britannica.com
  3. Mathews, Holde och Ahern. (2002). Biochemistry (3: e upplagan). Madrid: PEARSON
  4. Polymerer och monomerer. Hämtad från: materialsworldmodules.org
  5. Wikipedia. (2018). Monomer. Hämtad från: en.wikipedia.org