Ievads ķīmijas monomēros un polimēros

Monomērs ir tāda veida molekula, kurai ir spēja ķīmiski saistīties ar citām molekulām garā ķēdē; polimērs ir nenoteikta skaita monomēru virkne. Būtībā monomēri ir polimēru, kas ir sarežģītāka veida molekulas, celtniecības bloki. Monomērus - atkārtojošās molekulārās vienības - ar kovalentām saitēm savieno polimēros.

Vārds monomērs nāk no mono- (viens) un -mer (daļa). Monomēri ir mazi molekulas kuras var savienot atkārtotā veidā, veidojot sarežģītākas molekulas, ko sauc par polimēriem. Monomēri veido polimērus, veidojot ķīmiskas saites vai sasaistot supramolekulāri, izmantojot procesu, ko sauc par polimerizāciju.

Dažreiz polimērus izgatavo no saistītām monomēru subvienību grupām (līdz dažiem desmitiem monomēru), ko sauc par oligomēriem. Lai kvalificētu kā oligomēru, molekulas īpašībām ir ievērojami jāmainās, ja pievieno vai noņem vienu vai vairākas apakšvienības. Oligomēru piemēri ir kolagēns un šķidrais parafīns.

Saistīts termins ir "monomēra proteīns", kas ir olbaltumviela, kas savienojas, veidojot daudzproteīnu kompleksu. Monomēri nav tikai polimēru celtniecības bloki, bet arī ir svarīgas molekulas pašas par sevi, kas ne vienmēr veido polimērus, ja vien apstākļi nav piemēroti.

Monomēru piemēri ir vinilhlorīds (kas polimerizējas polivinilhlorīdā vai PVC), glikoze (kas polimerizējas ciete, celuloze, laminarīns un glikāni) un aminoskābes (kas polimerizējas peptīdos, polipeptīdos un olbaltumvielas). Glikoze ir visizplatītākais dabīgais monomērs, kas polimerizējas, veidojot glikozīdiskās saites.

Vārds polimērs nāk no poli- (daudz) un -mer (daļa). Polimērs var būt dabiska vai sintētiska makromolekula, kas sastāv no mazākas molekulas (monomēru) atkārtojošām vienībām. Lai gan daudzi cilvēki terminus “polimērs” un “plastmasa” lieto aizvietojami, polimēri ir daudz lielāka klase molekulu, kas satur plastmasu, kā arī daudzus citus materiālus, piemēram, celulozi, dzintaru un dabiskos gumijas.

Savienojumus ar zemāku molekulmasu var atšķirt pēc monomēru subvienību skaita, ko tie satur. Apzīmējumi dimērs, trimmers, tetramers, pentamers, heksamers, heptamers, oktamers, nonamers, dekamers, dodekamers, eikozamers atspoguļo molekulas, kas satur 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 un 20 monomēru vienības.

Polimēru piemēri ir tādas plastmasas kā polietilēns, silikoni, piemēram, dumjš tepe, biopolimēri piemēram, celuloze un DNS, dabiskie polimēri, piemēram, gumija un šellaka, un daudzi citi svarīgi makromolekulas.

Klases bioloģiskās molekulas var grupēt to veidoto polimēru veidos un monomēros, kas darbojas kā apakšvienības:

• Lipīdi - polimēri, kurus sauc par diglicerīdiem, triglicerīdiem; monomēri ir glicerīns un taukskābes
• Olbaltumvielas - polimēri ir pazīstami kā polipeptīdi; monomēri ir aminoskābes
• Nukleīnskābes - polimēri ir DNS un RNS; monomēri ir nukleotīdi, kurus savukārt veido slāpekļa bāze, pentozes cukurs un fosfātu grupa
• Ogļhidrāti - polimēri ir polisaharīdi un disaharīdi *; monomēri ir monosaharīdi (vienkāršie cukuri)

* Tehniski diglicerīdi un triglicerīdi nav īsti polimēri, jo tie veidojas dehidratācijas ceļā mazāku molekulu sintēze, nevis no monomēru pilnīgas saiknes, kas raksturo patieso polimerizācija.

Polimerizācija ir process, kurā mazāki monomēri tiek kovalenti savienoti polimērā. Polimerizācijas laikā no monomēriem tiek zaudētas ķīmiskās grupas, lai tās varētu apvienoties. Ogļhidrātu biopolimēru gadījumā tas ir a dehidratācijas reakcija kurā veidojas ūdens.

• Kovijs, Dž.M.G. un Valērija Arrighi. "Polimēri: mūsdienu materiālu ķīmija un fizika", 3. ed. Boca Taton: CRC Press, 2007.
• Sperlings, Leslija H. "Ievads fizikālā polimēru zinātnē", 4. ed. Hobokens, NJ: Džons Vilijs un dēli, 2006. gads.
• Young, Roberts J. un Peter A. Lovell. "Ievads polimēros", 3. ed. Boca Raton, LA: CRC Press, Taylor & Francis grupa, 2011. gads.