Monomeri și polimeri în chimie

Un monomer este un tip de moleculă care are capacitatea de a se lega chimic cu alte molecule dintr-un lanț lung; un polimer este un lanț al unui număr nespecificat de monomeri. În esență, monomerii sunt blocurile de construcție ale polimerilor, care sunt un tip de molecule mai complexe. Monomerii - unități moleculare care se repetă - sunt conectate în polimeri prin legături covalente.

Monomerii

Cuvântul monomer provine mono- (unu) și -mer (parte). Monomerii sunt molecule mici care pot fi unite în mod repetat pentru a forma molecule mai complexe numite polimeri. Monomerii formează polimeri formând legături chimice sau legând supramolecular printr-un proces numit polimerizare.

Uneori, polimerii sunt realizați din grupuri legate de subunități monomere (până la câteva zeci de monomeri) numiți oligomeri. Pentru a se califica ca oligomer, proprietățile moleculei trebuie să se schimbe semnificativ dacă se adaugă sau se elimină una sau câteva subunități. Exemple de oligomeri includ colagen și parafină lichidă.

Un termen înrudit este „proteină monomerică”, care este o proteină care se leagă pentru a face un complex multiprotein. Monomerii nu sunt doar blocuri de construcție ale polimerilor, ci sunt molecule importante la propriu, care nu formează neapărat polimeri decât dacă condițiile sunt corecte.

Exemple de monomeri

Exemple de monomeri includ clorura de vinil (care polimerizează în clorură de polivinil sau PVC), glucoză (care polimerizează în amidon, celuloză, laminarină și glucani) și aminoacizi (care polimerizează în peptide, polipeptide și proteine). Glucoza este cel mai abundent monomer natural, care polimerizează formând legături glicozidice.

polimeri

Cuvântul polimer provine poli- (mulți) și -mer (parte). Un polimer poate fi o macromoleculă naturală sau sintetică, alcătuită din unități de repetare a unei molecule mai mici (monomeri). În timp ce mulți oameni folosesc termenii „polimer” și „plastic” în mod interschimbabil, polimerii sunt o clasă mult mai mare de molecule care include materiale plastice, plus multe alte materiale, cum ar fi celuloza, chihlimbarul și cauciucul natural.

Compușii cu greutate moleculară mai mică se pot distinge prin numărul de subunități monomerice pe care le conțin. Termenii dimer, trimer, tetramer, pentamer, hexamer, heptamer, octamer, nonamer, decamer, dodecamer, eicosamer reflectă molecule care conțin 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 și 20 unități monomere.

Exemple de polimeri

Exemple de polimeri includ materiale plastice precum polietilenă, silicone, cum ar fi chit prost, biopolimeri precum celuloză și ADN, polimeri naturali, cum ar fi cauciucul și șelacul, și multe alte macromolecule importante.

Grupuri de monomeri și polimeri

Clasele de molecule biologice pot fi grupate în tipurile de polimeri pe care le formează și în monomerii care acționează ca subunități:

• lipidele - polimeri numiți digliceride, trigliceride; monomerii sunt glicerol și acizi grași
• proteine - polimerii sunt cunoscuți sub numele de polipeptide; monomerii sunt aminoacizi
• Acizi nucleici - polimerii sunt ADN și ARN; monomerii sunt nucleotide, care la rândul lor constau dintr-o bază azotată, zahăr pentoză și grupare fosfați
• Carbohidrați - polimerii sunt polizaharide și dizaharide *; monomerii sunt monosacharide (zaharuri simple)

* Tehnic, digliceridele și trigliceridele nu sunt adevărați polimeri, deoarece se formează prin sinteza de deshidratare a moleculelor mai mici, nu din legătura de la capăt la capăt a monomerilor care caracterizează adevărata polimerizare.

Cum se formează polimerii

Polimerizarea este procesul de legare covalentă a monomerilor mai mici în polimer. În timpul polimerizării, grupurile chimice se pierd din monomeri, astfel încât acestea se pot uni. În cazul biopolimerilor de carbohidrați, aceasta este o reacție de deshidratare în care se formează apă.

Resurse și lectură ulterioară

• Cowie, J.M.G. și Valeria Arrighi. "Polimeri: chimie și fizica materialelor moderne", ediția a 3-a. Boca Taton: CRC Press, 2007. 
• Sperling, Leslie H. „Introducere în fizica polimerului științei”, ediția a 4-a. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2006.  
• Young, Robert J. și Peter A. Lovell. „Introducere în polimeri”, ediția a 3-a. Boca Raton, LA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2011.