Мономеры что это простыми словами

Мономеры: характеристики, виды и примеры

Содержание:

Когда один мономер соединяется с другим, образуется димер. Когда он, в свою очередь, соединяется с другим мономером, он образует тример и так далее, пока не образует короткие цепи, называемые олигомерами, или более длинные цепи, которые называются полимерами.

Мономеры связываются или полимеризуются, образуя химические связи, разделяя пары электронов; то есть они объединены связями ковалентного типа.

На верхнем изображении кубы представляют собой мономеры, которые связаны двумя гранями (двумя связями), образуя наклонную башню.

Это объединение мономеров известно как полимеризация. Мономеры одного или разных типов могут быть соединены, и количество ковалентных связей, которые они могут установить с другой молекулой, будет определять структуру полимера, который они образуют (линейные цепи, наклонные или трехмерные структуры).

Существует множество мономеров, среди которых есть мономеры природного происхождения. Они принадлежат и создают органические молекулы, называемые биомолекулами, присутствующими в структуре живых существ.

Например, аминокислоты, из которых состоят белки; моносахаридные единицы углеводов; и мононуклеотиды, составляющие нуклеиновые кислоты. Существуют также синтетические мономеры, которые позволяют производить бесчисленное множество инертных полимерных продуктов, таких как краски и пластмассы.

Можно упомянуть два из тысяч примеров, которые можно привести, такие как тетрафторэтилен, который образует полимер, известный как тефлон, или мономеры фенол и формальдегид, которые образуют полимер, называемый бакелитом.

Характеристики мономера

Мономеры связаны ковалентными связями

Атомы, которые участвуют в образовании мономера, удерживаются вместе прочными и стабильными связями, такими как ковалентная связь. Точно так же мономеры полимеризуются или соединяются с другими мономерными молекулами через эти связи, придавая полимерам прочность и стабильность.

Эти ковалентные связи между мономерами могут быть образованы химическими реакциями, которые будут зависеть от атомов, составляющих мономер, наличия двойных связей и других характеристик, которые имеют структуру мономера.

Процесс полимеризации может происходить посредством одной из следующих трех реакций: конденсации, присоединения или свободных радикалов. У каждого из них есть свои механизмы и способы роста.

Функциональность мономеров и структура полимера

Мономер может связываться по крайней мере с двумя другими молекулами мономера. Это свойство или характеристика, известная как функциональность мономера, позволяет им быть структурными единицами макромолекул.

Мономеры могут быть бифункциональными или полифункциональными, в зависимости от активных или реактивных участков мономера; то есть атомов молекулы, которые могут участвовать в образовании ковалентных связей с атомами других молекул или мономеров.

Эта характеристика также важна, так как она тесно связана со структурой входящих в нее полимеров, как подробно описано ниже.

Бифункциональность: линейный полимер

Мономеры являются бифункциональными, если они имеют только два сайта связывания с другими мономерами; то есть мономер может образовывать только две ковалентные связи с другими мономерами и образует только линейные полимеры.

Примеры линейных полимеров включают этиленгликоль и аминокислоты.

Есть мономеры, которые могут быть соединены более чем с двумя мономерами и образуют структурные единицы с наибольшей функциональностью.

Они называются полифункциональными и образуют разветвленные, сетчатые или трехмерные полимерные макромолекулы; например, полиэтилен.

Скелет или центральная структура

С двойной связью между углеродом и углеродом

Есть мономеры, которые имеют центральный скелет в своей структуре, состоящий по крайней мере из двух атомов углерода, связанных двойной связью (C = C).

В свою очередь, эта цепочка или центральная структура имеет боковые связанные атомы, которые могут изменяться с образованием другого мономера. (Р₂C = CR₂).

Если любая из цепей R модифицирована или заменена, получается другой мономер. Кроме того, когда эти новые мономеры объединяются, они образуют другой полимер.

В качестве примера этой группы мономеров пропилен (H₂C = CH₃H), тетрафторэтилен (F₂C = CF₂) и винилхлорид (H₂C = CClH).

Две функциональные группы в структуре

Хотя есть мономеры, которые имеют только одну функциональную группу, существует широкая группа мономеров, которые имеют две функциональные группы в своей структуре.

Эта характеристика того, что он является дифункциональным мономером, также дает ему способность образовывать длинные полимерные цепи, такие как наличие двойных связей.

Функциональные группы

В общем, свойства, которые присутствуют в полимерах, задаются атомами, которые образуют боковые цепи мономеров. Эти цепи составляют функциональные группы органических соединений.

Объединение мономеров одного или разных типов

Союз равных мономеров

Мономеры могут образовывать разные классы полимеров. Одни и те же мономеры или мономеры одного типа могут быть объединены и образовать так называемые гомополимеры.

В качестве примера можно упомянуть стирол, мономер, образующий полистирол. Крахмал и целлюлоза также являются примерами гомополимеров, состоящих из длинных разветвленных цепей мономера глюкозы.

Союз разных мономеров

Объединение различных мономеров образует сополимеры. Единицы повторяются в разном количестве, порядке или последовательности по всей структуре полимерных цепей (A-B-B-B-A-A-B-A-A-…).

В качестве примера сополимеров можно упомянуть нейлон, полимер, образованный повторяющимися звеньями двух разных мономеров. Это дикарбоновая кислота и молекула диамина, которые соединяются посредством конденсации в эквимолярных (равных) пропорциях.

Различные мономеры также могут быть соединены в неравных пропорциях, как в случае образования специализированного полиэтилена, основная структура которого представляет собой мономер 1-октена плюс мономер этилена.

Типы мономеров

Существует множество характеристик, которые позволяют установить различные типы мономеров, включая их происхождение, функциональность, структуру, тип полимера, который они образуют, способ полимеризации и их ковалентные связи.

Природные мономеры

-Есть мономеры природного происхождения, такие как изопрен, который получают из сока или латекса то растения, а также мономерная структура натурального каучука.

-Некоторые аминокислоты, вырабатываемые насекомыми, образуют фиброин или белок шелка. Кроме того, есть аминокислоты, которые образуют полимерный кератин, белок шерсти, производимый такими животными, как овцы.

-Среди природных мономеров также находятся основные структурные единицы биомолекул. Моносахарид глюкоза, например, связывается с другими молекулами глюкозы с образованием различных типов углеводов, таких как крахмал, гликоген, целлюлоза и другие.

-Аминокислоты, с другой стороны, могут образовывать широкий спектр полимеров, известных как белки. Это потому, что существует двадцать типов аминокислот, которые могут быть связаны в любом произвольном порядке; и, следовательно, они в конечном итоге образуют тот или иной белок со своими собственными структурными характеристиками.

-Мононуклеотиды, которые образуют макромолекулы, называемые нуклеиновыми кислотами ДНК и РНК соответственно, также являются очень важными мономерами в этой категории.

Синтетические мономеры

-Среди искусственных или синтетических мономеров (которых много) можно упомянуть некоторые, из которых изготавливаются различные разновидности пластмасс; как винилхлорид, который образует поливинилхлорид или ПВХ; и газообразный этилен (H₂C = CH₂) и его полиэтиленовый полимер.

Хорошо известно, что из этих материалов можно создавать самые разные контейнеры, бутылки, предметы домашнего обихода, игрушки, строительные материалы и другие.

-Тетрафторэтиленовый мономер (F₂C = CF₂) образует полимер, известный под коммерческим названием тефлон.

-Молекула капролактама, полученная из толуола, необходима для синтеза нейлона, среди многих других.

-Существует несколько групп акриловых мономеров, которые классифицируются по составу и функциям. Среди них акриламид и метакриламид, акрилат, акрилы с фтором и другие.

Неполярные и полярные мономеры

Эта классификация проводится по разности электроотрицательностей атомов, составляющих мономер. Когда есть заметная разница, образуются полярные мономеры; например, полярные аминокислоты, такие как треонин и аспарагин.

Когда разность электроотрицательностей равна нулю, мономеры неполярны. Среди неполярных аминокислот есть триптофан, аланин, валин; а также неполярные мономеры, такие как винилацетат.

Циклические или линейные мономеры

По форме или организации атомов в структуре мономеров их можно классифицировать как циклические мономеры, такие как пролин, оксид этилена; линейные или алифатические, такие как аминокислота валин, этиленгликоль среди многих других.

Примеры

В дополнение к уже упомянутым, существуют следующие дополнительные примеры мономеров:

-И хотя они не были упомянуты, есть мономеры, структура которых не карбонатная, а сульфурированная, фосфорная или имеет атомы кремния.

Ссылки

Дискриминация: причины, последствия и способы борьбы с ней

Томас Хант Морган: биография, хромосомная теория, эксперименты

Источник

Мономер

Из Википедии — свободной энциклопедии

Мономе́р (др.-греч. μόνος «один» + μέρος «часть») — низкомолекулярное вещество, образующее полимер в реакции полимеризации; а также повторяющиеся звенья (структурные единицы) в составе полимеров.

Низкомолекулярные полимеры, образованные из небольшого количества мономеров и способные, в свою очередь, к полимеризации, принято называть олигомерами.

Способность к полимеризации в основном обусловлена наличием двойных связей в их молекулах.

Мономеры различают по функциональности. Бифункциональными называют мономеры, имеющие две реакционноспособные функциональные группы. Трифункциональными — соответственно три и т. д. Строго говоря монофункциональными мономеры быть не могут, так как такие вещества не способны к полимеризации, «обрывая» растущую полимерную цепь, но всё же могут использоваться для модификации молекулярной массы и молекулярно-массового распределения готового полимера и в качестве «активных разбавителей» для модификации технологических свойств реакционной смеси.

Функциональность мономера не является постоянной величиной и зависит от условий проведения реакции. Например в реакциях с эпоксидными или глицидиловыми группами глицерин при температурах ниже 80 °C проявляет себя как бифункциональный мономер. При температурах выше 120 °C — как трифункциональный. Бифункциональные мономеры образуют линейные (строго говоря — линейно-разветвлённые) полимеры. Трифункциональные и с более высокой функциональностью — сетчатые, «трёхмерные», характеризующиеся неплавкостью и нерастворимостью. Функциональность может быть и дробной величиной, если вычисляется по уравнению скорости реакции:

V = k ∗ ( C a ) a ∗ ( C b ) b <\displaystyle V=k*(C_)^*(C_)^> , где:

Другие низкомолекулярные вещества принято называть димерами, тримерами, тетрамерами, пентамерами и т. д., если они, соответственно, состоят из 2, 3, 4, и 5 мономеров. Приставку «олиго-» (сахариды, меры, пептиды) добавляют в общем случае, когда полимер состоит из небольшого количества мономеров.

Источник

Мономер

Мономе́р (др.-греч. μόνος — один; μέρος — часть) — это низкомолекулярное вещество, образующее полимер в реакции полимеризации. Мономерами также называют повторяющиеся звенья (структурные единицы) в составе полимерных молекул.

Низкомолекулярные полимеры, образованные из небольшого количества мономеров и способные, в свою очередь, к полимеризации, принято называть олигомерами.

Способность к полимеризации в основном обусловлена наличием двойных связей в их молекулах.

Стоит отметить, что другие низкомолекулярные вещества принято называть димерами, тримерами, тетрамерами, пентамерами и т. д., если они, соответственно, состоят из 2, 3, 4, и 5-ти мономеров. Приставку олиго- (сахариды, меры, пептиды) добавляют в общем случае, когда полимер состоит из небольшого количества мономеров.

− Если константа реакции сополимеризации мономера А значительно выше Б, то мы получим полимер вида: (-А(А)_nАБ(Б)_mБ-) с редкими вкраплениями А в Б и Б в А.

− В случае, если константы реакции сополимеризации мономеров значительно различаются, технологически гораздо проще получить пластик с заданными свойствами простым механических смешением готовых гомополимеров.

Примеры

Мономеры могут быть как органическими, так и неорганическими.

Примерами органических мономеров могут служить молекулы ненасыщенных углеводородов, таких как алкены и алкины. К примеру, полимеризация этена приводит к образованию такой широко известной пластмассы, как полиэтилен.

Также в промышленности широко используют акриловые мономеры — акриловую кислоту, акриламид.

В результате полимеризации природных мономеров — аминокислот, образуются белки. Мономеры глюкозы образуют различные полисахариды — гликоген, крахмал.

Источник

Характеристические мономеры, типы и примеры

мономеры это небольшие или простые молекулы, которые составляют основную или существенную структурную единицу более крупных или более сложных молекул, называемых полимерами. Мономер это слово греческого происхождения, что означает обезьяна, один и простой, часть.

Когда один мономер присоединяется к другому, образуется димер. Когда это в свою очередь сливается с другим мономером, оно образует тример и так далее, пока не образует короткие цепи, называемые олигомерами, или более длинные цепи, которые являются так называемыми полимерами..

Мономеры связаны или полимеризуются путем образования химических связей путем совместного использования пар электронов; то есть они связаны ковалентными связями.

На изображении выше кубы представляют собой мономеры, которые связаны двумя гранями (двумя звеньями), образуя падающую башню.

Это связывание мономеров известно как полимеризация. Мономеры одного или разных типов могут быть соединены, и количество ковалентных связей, которые могут быть установлены с другой молекулой, будет определять структуру полимера, который они образуют (линейные, наклонные или трехмерные структуры).

Существует большое разнообразие мономеров, среди которых есть мономеры природного происхождения. Они принадлежат и конструируют органические молекулы, называемые биомолекулами, присутствующими в структуре живых существ..

Например, аминокислоты, которые составляют белки; моносахаридные звенья углеводов; и мононуклеотиды, которые образуют нуклеиновые кислоты. Существуют также синтетические мономеры, которые позволяют разрабатывать бесчисленное множество инертных полимерных продуктов, таких как краски для пластмасс..

Можно упомянуть два из тысяч примеров, которые можно привести, например, тетрафторэтилен, который образует полимер, известный как тефлон, или мономеры фенол и формальдегид, которые образуют полимер, называемый бакелит..

Характеристики мономеров

Мономеры связаны ковалентными связями

Атомы, которые участвуют в образовании мономера, удерживаются вместе сильными и стабильными связями, такими как ковалентная связь. Кроме того, мономеры полимеризуются или связываются с другими мономерными молекулами через эти связи, придавая прочность и стабильность полимерам..

Эти ковалентные связи между мономерами, могут образовываться в результате химических реакций, которые зависят от атомов, составляющих мономер, наличия двойных связей и других особенностей, которые имеют структуру мономера..

Процесс полимеризации может быть одной из трех следующих реакций: конденсацией, добавлением или свободными радикалами. У каждого из них свои механизмы и способы роста.

Функциональность мономеров и структура Полимера

Мономеры могут быть бифункциональными или полифункциональными, в зависимости от активных или реакционноспособных центров мономера; то есть атомы молекулы, которые могут участвовать в образовании ковалентных связей с атомами других молекул или мономеров.

Эта характеристика также важна, так как она тесно связана со структурой полимеров, которые составляют, как подробно описано ниже.

Бифункциональность: линейный полимер

Мономеры являются бифункциональными, когда они имеют только два сайта связывания с другими мономерами; то есть мономер может образовывать только две ковалентные связи с другими мономерами и образует только линейные полимеры.

Среди линейных полимеров в качестве примера можно упомянуть этиленгликоль и аминокислоты..

Полифункциональные мономеры. Трехмерные полимеры

Есть мономеры, которые могут быть связаны с более чем двумя мономерами и являются структурными единицами большей функциональности.

Они называются полифункциональными и представляют собой те, которые продуцируют разветвленные, сетчатые или трехмерные полимерные макромолекулы; например, полиэтилен.

Скелет или центральная структура

С двойной связью между углеродом и углеродом

Есть мономеры, которые представляют в своей структуре центральный скелет, образованный по крайней мере двумя атомами углерода, соединенными двойной связью (C = C).

В свою очередь, эта цепь или центральная структура имеет присоединенные с боков атомы, которые могут меняться, образуя другой мономер. (R₂C = CR₂).

Если какая-либо из цепей R модифицируется или заменяется, получается другой мономер. Аналогичным образом, когда эти новые мономеры собираются вместе, они образуют другой полимер.

В качестве примера этой группы мономеров можно упомянуть пропилен (H₂C = CH₃Н), тетрафторэтилен (F₂C = CF₂) и винилхлорид (H₂C = CClH).

Две функциональные группы в структуре

Хотя есть мономеры, которые имеют одну функциональную группу, существует большая группа мономеров, которые имеют две функциональные группы в своей структуре.

Аминокислоты являются хорошим примером этого. Они имеют амино-функциональную группу (-NH₂) и функциональная группа карбоновой кислоты (-СООН), присоединенная к центральному атому углерода.

Эта характеристика того, чтобы быть дифункциональным мономером, также дает способность образовывать длинные цепи полимеров в присутствии двойных связей..

Функциональные группы

В общем, свойства полимеров определяются атомами, которые образуют боковые цепи мономеров. Эти цепи составляют функциональные группы органических соединений.

Существуют семейства органических соединений, характеристики которых определяются функциональными группами или боковыми цепями. Примером является карбоновая кислота, функциональная группа R-COOH, аминогруппа R-NH₂, спирт R-OH, среди многих других участвующих в реакциях полимеризации.

Союз одинаковых или разных мономеров

Союз равных мономеров

Мономеры могут образовывать различные виды полимеров. Вы можете объединять те же мономеры или того же типа и генерировать так называемые гомополимеры.

В качестве примера можно упомянуть стирол, образующий мономер полистирола. Крахмал и целлюлоза также являются примерами гомополимеров, образованных длинными разветвленными цепями мономера глюкозы.

Союз разных мономеров

В качестве примера сополимеров можно упомянуть нейлон, полимер, образованный повторяющимися звеньями двух разных мономеров. Это дикарбоновая кислота и молекула диамина, которые соединяются посредством конденсации в эквимолярных пропорциях (равных).

Различные мономеры также могут быть добавлены в неравных пропорциях, таких как образование специализированного полиэтилена, основной структурой которого является 1-октеновый мономер плюс этиленовый мономер.

Типы мономеров

Существует множество характеристик, позволяющих установить несколько типов мономеров, среди которых выделяются их происхождение, функциональность, структура, тип полимера, который они образуют, способ их полимеризации и их ковалентные связи..

Природные мономеры

-Существуют мономеры природного происхождения, такие как изопрен, который получают из сока или латекса растения, и это также мономерная структура натурального каучука.

-Некоторые аминокислоты, вырабатываемые насекомыми, образуют фиброин или белок шелка. Кроме того, есть аминокислоты, которые образуют полимерный кератин, который является белком шерсти, вырабатываемым животными, такими как овцы..

-Среди природных мономеров также имеются основные структурные единицы биомолекул. Например, моносахаридная глюкоза связывается с другими молекулами глюкозы с образованием различных типов углеводов, таких как крахмал, гликоген, целлюлоза и другие..

-Аминокислоты, с другой стороны, могут образовывать широкий спектр полимеров, известных как белки. Это потому, что существует двадцать типов аминокислот, которые могут быть связаны в любом произвольном порядке; и, следовательно, в конечном итоге образует тот или иной белок со своими собственными структурными характеристиками.

-Мононуклеотиды, которые образуют макромолекулы, называемые нуклеиновыми кислотами ДНК и РНК соответственно, также являются очень важными мономерами в этой категории..

Синтетические мономеры

-Среди искусственных или синтетических мономеров (которых много) можно упомянуть некоторые, из которых изготавливаются различные разновидности пластмасс; такой как винилхлорид, который образует поливинилхлорид или ПВХ; и этиленовый газ (Н₂C = CH₂) и его полиэтиленовый полимер.

Общеизвестно, что из этих материалов можно строить различные контейнеры, бутылки, предметы домашнего обихода, игрушки, строительные материалы и многое другое..

-Тетрафторэтиленовый мономер (F₂C = CF₂), образующий полимер, известный и коммерчески известный как тефлон.

-Молекула капролактама, полученная из толуола, необходима для синтеза нейлона, среди многих других.

-Существует несколько групп акриловых мономеров, которые классифицируются в зависимости от состава и функции. Среди них акриламид и метакриламид, акрилат, акрил с фтором, среди прочих.

Полярные и полярные мономеры

Эта классификация проводится в соответствии с разницей в электроотрицательности атомов, составляющих мономер. Когда есть заметная разница, полярные мономеры образуются; например, полярные аминокислоты, такие как треонин и аспарагин.

Циклические или линейные мономеры

В соответствии с формой или организацией атомов в структуре мономеров их можно классифицировать как циклические мономеры, такие как пролин, этиленоксид; линейный или алифатический, такой как аминокислота валин, этиленгликоль среди многих других.

примеров

В дополнение к уже упомянутым, доступны следующие дополнительные примеры мономеров:

-И хотя они не были упомянуты, существуют мономеры, структура которых не газированная, а сера, фосфор или атомы кремния..

Источник

Значение слова «мономер»

Низкомолекулярные полимеры, образованные из небольшого количества мономеров и способные, в свою очередь, к полимеризации, принято называть олигомерами.

Способность к полимеризации в основном обусловлена наличием двойных связей в их молекулах.

Мономеры различают по функциональности. Бифункциональными называют мономеры, имеющие две реакционноспособные функциональные группы. Трифункциональными — соответственно три и т. д. Строго говоря монофункциональными мономеры быть не могут, так как такие вещества не способны к полимеризации, «обрывая» растущую полимерную цепь, но всё же могут использоваться для модификации молекулярной массы и молекулярно-массового распределения готового полимера и в качестве «активных разбавителей» для модификации технологических свойств реакционной смеси.

Функциональность мономера не является постоянной величиной и зависит от условий проведения реакции. Например в реакциях с эпоксидными или глицидиловыми группами глицерин при температурах ниже 80 °C проявляет себя как бифункциональный мономер. При температурах выше 120 °C — как трифункциональный. Бифункциональные мономеры образуют линейные (строго говоря — линейно-разветвлённые) полимеры. Трифункциональные и с более высокой функциональностью — сетчатые, «трёхмерные», характеризующиеся неплавкостью и нерастворимостью. Функциональность может быть и дробной величиной, если вычисляется по уравнению скорости реакции:

Источник