Charakteristické monoméry, typy a príklady

monoméry sú to malé alebo jednoduché molekuly, ktoré tvoria základnú alebo podstatnú štruktúrnu jednotku väčších alebo zložitejších molekúl nazývaných polyméry. Monomér je slovo gréckeho pôvodu, čo znamená opice, jeden a púhy, časť.

Keď sa jeden monomér pripojí k inému, vytvorí sa dimér. Keď sa to následne spojí s iným monomérom, vytvorí trimér a tak ďalej, až kým nevytvorí krátke reťazce nazývané oligoméry alebo dlhšie reťazce, ktoré sú takzvanými polymérmi..

Monoméry sú viazané alebo polymerizované tvorbou chemických väzieb zdieľaním párov elektrónov; to znamená, že sú spojené kovalentnými väzbami.

Na obrázku nad kockami sú znázornené monoméry, ktoré sú spojené dvoma plochami (dvoma článkami), aby sa vytvorila šikmá veža.

Táto väzba monomérov je známa ako polymerizácia. Môžu byť spojené monoméry rovnakého alebo rôznych typov a počet kovalentných väzieb, ktoré môžu byť vytvorené s inou molekulou, určí štruktúru polyméru, ktorý tvoria (lineárne, šikmé alebo trojrozmerné štruktúry)..

Existuje veľké množstvo monomérov, medzi ktorými sú aj prírodné látky. Patria k nim a navrhujú organické molekuly nazývané biomolekuly prítomné v štruktúre živých bytostí.

Napríklad aminokyseliny, ktoré tvoria proteíny; monosacharidové jednotky sacharidov; a mononukleotidy, ktoré tvoria nukleové kyseliny. Existujú tiež syntetické monoméry, ktoré umožňujú spracovávať nespočetné množstvo inertných polymérnych produktov, ako sú napríklad farby z plastov.

Je možné spomenúť dva z tisícov príkladov, ktoré je možné uviesť, napríklad tetrafluóretylén, ktorý tvorí polymér známy ako teflon, alebo monoméry fenol a formaldehyd, ktoré tvoria polymér nazývaný bakelit.

index

• 1 Charakteristiky monomérov
  • 1.1 Monoméry sú viazané kovalentnými väzbami
  • 1.2 Funkčnosť monomérov a štruktúra polyméru
  • 1.3 Bifunkčnosť: Lineárny polymér
  • 1.4 Polyfunkčné monoméry - trojrozmerné polyméry
• 2 Kostra alebo centrálna štruktúra
  • 2.1 S dvojitou väzbou medzi uhlíkom a uhlíkom
  • 2.2 Dve funkčné skupiny v štruktúre
• 3 Funkčné skupiny
• 4 Únie rovnakých alebo rôznych monomérov
  • 4.1 Únia rovnakých monomérov
  • 4.2 Únia rôznych monomérov
• 5 Typy monomérov
  • 5.1 Prírodné monoméry
  • 5.2 Syntetické monoméry
  • 5.3 Polárne a polárne monoméry
  • 5.4 Cyklické alebo lineárne monoméry
• 6 Príklady
• 7 Referencie

Charakteristiky monomérov

Monoméry sú viazané kovalentnými väzbami

Atómy, ktoré sa podieľajú na tvorbe monoméru, sú držané spolu silnými a stabilnými väzbami, ako je kovalentná väzba. Tieto monoméry tiež polymerizujú alebo viažu s inými monomérnymi molekulami prostredníctvom týchto väzieb, čím poskytujú polymérom pevnosť a stabilitu.

Tieto kovalentné väzby medzi monomérmi môžu byť tvorené chemickými reakciami, ktoré závisia od atómov, ktoré tvoria monomér, od prítomnosti dvojitých väzieb a ďalších vlastností, ktoré majú štruktúru monoméru..

Spôsob polymerizácie môže byť uskutočnený jednou z troch nasledujúcich reakcií: kondenzáciou, adíciou alebo voľnými radikálmi. Každý z nich má svoje vlastné mechanizmy a spôsob rastu.

Funkčnosť monomérov a štruktúra polyméru

Monomér môže byť spojený s aspoň dvoma ďalšími molekulami monoméru. Táto vlastnosť alebo charakteristika je to, čo je známe ako funkčnosť monomérov a je to to, čo im umožňuje byť štruktúrnymi jednotkami makromolekúl..

Monoméry môžu byť bifunkčné alebo polyfunkčné v závislosti od aktívnych alebo reaktívnych miest monoméru; to znamená atómy molekuly, ktoré sa môžu podieľať na tvorbe kovalentných väzieb s atómami iných molekúl alebo monomérov.

Táto charakteristika je tiež dôležitá, pretože je úzko spätá so štruktúrou polymérov, ktoré tvoria, ako je podrobne uvedené nižšie.

Bifunkčnosť: Lineárny polymér

Monoméry sú bifunkčné, ak majú iba dve väzbové miesta s inými monomérmi; to znamená, že monomér môže tvoriť iba dve kovalentné väzby s inými monomérmi a tvorí iba lineárne polyméry.

Medzi lineárnymi polymérmi možno ako príklad uviesť etylénglykol a aminokyseliny.

Polyfunkčné monoméry - trojrozmerné polyméry

Existujú monoméry, ktoré môžu byť spojené s viac ako dvoma monomérmi a sú štruktúrnymi jednotkami s väčšou funkčnosťou.

Nazývajú sa polyfunkčné a tie, ktoré produkujú rozvetvené, sieťové alebo trojrozmerné polymérne makromolekuly; napríklad polyetylén.

Kostra alebo centrálna štruktúra

S dvojitou väzbou medzi uhlíkom a uhlíkom

Existujú monoméry, ktoré vo svojej štruktúre predstavujú centrálny skelet tvorený aspoň dvoma atómami uhlíka spojenými dvojitou väzbou (C = C).. 

Na druhej strane tento reťazec alebo centrálna štruktúra má atómy pripojené laterálne, ktoré môžu zmeniť vytvorenie iného monoméru. (R₂C = CR₂).

Ak je ktorýkoľvek z R reťazcov modifikovaný alebo nahradený, získa sa iný monomér. Podobne, keď sa tieto nové monoméry spoja, vytvoria odlišný polymér.

Ako príklad tejto skupiny monomérov je možné uviesť propylén (H₂C = CH₃H), tetrafluóretylén (F₂C = CF₂) a vinylchlorid (H₂C = CClH).

V štruktúre sú dve funkčné skupiny

Hoci existujú monoméry, ktoré majú jednu funkčnú skupinu, existuje veľká skupina monomérov, ktoré majú dve funkčné skupiny vo svojej štruktúre.

Aminokyseliny sú toho dobrým príkladom. Majú amino funkčnú skupinu (-NH₂) a funkčnú skupinu karboxylovej kyseliny (-COOH) pripojenej na centrálny atóm uhlíka.

Táto vlastnosť difunkčného monoméru tiež poskytuje schopnosť vytvárať dlhé reťazce polymérov ako prítomnosť dvojitých väzieb.

Funkčné skupiny

Všeobecne sú vlastnosti polymérov dané atómami, ktoré tvoria bočné reťazce monomérov. Tieto reťazce tvoria funkčné skupiny organických zlúčenín.

Existujú skupiny organických zlúčenín, ktorých vlastnosti sú dané funkčnými skupinami alebo bočnými reťazcami. Príkladom je funkčná skupina karboxylovej kyseliny R-COOH, aminoskupina R-NH₂, alkohol R-OH, medzi mnohými ďalšími, ktoré sa podieľajú na polymerizačných reakciách.

Alebo rovnakých monomérov

Rovnakých monomérov

Monoméry môžu tvoriť rôzne druhy polymérov. Môžete pripojiť rovnaké monoméry alebo rovnakého typu a vytvárať takzvané homopolyméry.

Ako príklad možno uviesť styrén, monomér tvoriaci polystyrén. Škrob a celulóza sú tiež príkladmi homopolymérov tvorených dlhými rozvetvenými reťazcami glukózového monoméru.

Rôznych monomérov

Spojenie rôznych monomérov tvorí kopolyméry. Jednotky sa opakujú v rôznych počtoch, poradí alebo slede pozdĺž štruktúry polymérnych reťazcov (A-B-B-B-A-A-B-A-A- ...).

Ako príklady kopolymérov možno uviesť nylon, polymér tvorený opakovanými jednotkami dvoch rôznych monomérov. Sú to dikarboxylová kyselina a molekula diamínu, ktoré sú spojené kondenzáciou v ekvimolárnych pomeroch (rovnaké)..

Rôzne monoméry môžu byť tiež pridané v nerovnomernom pomere, ako je vytvorenie špecializovaného polyetylénu, ktorého bázickou štruktúrou je 1-okténový monomér plus etylénový monomér..

Typy monomérov

Existuje mnoho vlastností, ktoré umožňujú vytvoriť niekoľko typov monomérov, medzi ktorými sa vyznačuje ich pôvod, funkčnosť, štruktúra, typ polyméru, ktorý tvoria, ako sú polymerizované a ich kovalentné väzby..

Prírodné monoméry

-Existujú monoméry prírodného pôvodu, ako napríklad izoprén, ktorý sa získa zo miazgy alebo latexu a to je tiež monomérna štruktúra prírodného kaučuku.

-Niektoré aminokyseliny produkované hmyzom tvoria fibroín alebo hodvábny proteín. Tiež existujú aminokyseliny, ktoré tvoria polymér keratín, čo je proteín vlny produkovanej zvieratami, ako sú ovce.

-Medzi prírodné monoméry patria aj základné štruktúrne jednotky biomolekúl. Monosacharidová glukóza sa napríklad viaže s inými molekulami glukózy za vzniku rôznych typov sacharidov, ako sú napríklad škrob, glykogén, celulóza..

-Aminokyseliny môžu na druhej strane vytvárať širokú škálu polymérov známych ako proteíny. Je to preto, lebo existuje dvadsať typov aminokyselín, ktoré môžu byť spojené v ľubovoľnom poradí; a preto končiť tvorenie jedného alebo iného proteínu s vlastnými štruktúrnymi charakteristikami.

-Mononukleotidy, ktoré tvoria makromolekuly nazývané DNA a RNA nukleových kyselín, sú tiež veľmi dôležitými monomérmi v tejto kategórii..

Syntetické monoméry

-Spomedzi umelých alebo syntetických monomérov (ktoré sú početné) môžeme spomenúť niektoré, s ktorými sa vyrábajú rôzne druhy plastov; ako je vinylchlorid, ktorý tvorí polyvinylchlorid alebo PVC; a etylénový plyn (H₂C = CH₂) a jeho polyetylénový polymér.

Je dobre známe, že s týmito materiálmi môžete okrem iného stavať rôzne nádoby, fľaše, domáce potreby, hračky, stavebné materiály..

-Monomér tetrafluóretylénu (F₂C = CF₂) sa zistilo, že tvorí polymér známy a komerčne známy ako teflón.

-Molekula kaprolaktámu odvodená od toluénu je nevyhnutná pre syntézu nylonu, medzi inými.

-Existuje niekoľko skupín akrylových monomérov, ktoré sú klasifikované podľa zloženia a funkcie. Medzi nimi sú okrem iného akrylamid a metakrylamid, akrylát, akryláty s fluoridom.

Polárne a polárne monoméry

Táto klasifikácia sa vykonáva podľa rozdielu elektronegativity atómov, ktoré tvoria monomér. Keď je zrejmý rozdiel, tvoria sa polárne monoméry; napríklad polárne aminokyseliny, ako je treonín a asparagín.

Keď je rozdiel elektronegativity nula, monoméry sú nepolárne. Existujú nepolárne aminokyseliny, ako napríklad tryptofán, alanín, valín, medzi inými; a tiež nepolárne monoméry, ako je vinylacetát.

Cyklické alebo lineárne monoméry

Podľa formy alebo organizácie atómov v štruktúre monomérov sa tieto môžu klasifikovať ako cyklické monoméry, ako je napríklad prolín, etylénoxid; lineárna alebo alifatická, ako je napríklad aminokyselina valín, etylénglykol medzi mnohými ďalšími.

Príklady

Okrem už uvedených sú k dispozícii nasledujúce príklady monomérov:

-formaldehyd

-furfural

-cardanol

-galaktózy

-styrén

-Polyvinylalkohol

-izoprén

-Mastné kyseliny

-epoxidy

-A hoci neboli spomenuté, existujú monoméry, ktorých štruktúry nie sú sýtené oxidom uhličitým, ale sírou, fosforom alebo majú atómy kremíka..

referencie

1. Carey F. (2006). Organická chémia (6. vydanie). Mexiko: Mc Graw Hill.
2. Redakcia encyklopédie Britannica. (29. apríl 2015). Monomér: chemická zlúčenina. Prevzaté z: britannica.com
3. Mathews, Holde a Ahern. (2002). Biochemistry (3. vydanie). Madrid: PEARSON
4. Polyméry a monoméry. Zdroj: materialworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Monomér. Prevzaté z: en.wikipedia.org