Мономер

Молекула, которая реагирует с другими мономерами, образуя полимер

Мономер ( / ˈ m ɒ n ə m ər / MON -ə-mər ; mono- , «один» + -mer , «часть») — это молекула , которая может реагировать с другими молекулами мономера, образуя более крупную полимерную цепь или трехмерную сеть в процессе, называемом полимеризацией . ^{[1] [2] [3]}

Определение ИЮПАК

Молекула мономера : Молекула, которая может подвергаться полимеризации, тем самым внося вклад в составные единицы основной структуры макромолекулы . [ ^4]

Классификация

Химия классифицирует мономеры по типу и два больших класса в зависимости от типа образуемого ими полимера .

По типу:

• натуральный против синтетического, например, глицин против капролактама , соответственно
• полярный против неполярного, например, винилацетат против этилена , соответственно
• циклический против линейного, например, этиленоксид против этиленгликоля , соответственно

По типу полимера они образуют:

• те, которые участвуют в конденсационной полимеризации
• те, которые участвуют в дополнительной полимеризации

Различная стехиометрия ^[5] приводит к тому, что каждый класс создает соответствующую ему форму полимера.

Этот нейлон образуется путем конденсационной полимеризации двух мономеров, в результате чего образуется вода.

Полимеризация одного вида мономера дает гомополимер . Многие полимеры являются сополимерами , что означает, что они получены из двух разных мономеров. В случае конденсационной полимеризации соотношение сомономеров обычно составляет 1:1. Например, для образования многих нейлонов требуются равные количества дикарбоновой кислоты и диамина. В случае аддитивной полимеризации содержание сомономера часто составляет всего несколько процентов. Например, небольшие количества мономера 1-октена сополимеризуются с этиленом для получения специализированного полиэтилена.

Синтетические мономеры

• Газообразный этилен (H ₂ C=CH ₂ ) является мономером полиэтилена .
• Другие модифицированные производные этилена включают:
  • тетрафторэтилен (F ₂ C=CF ₂ ), который приводит к тефлону
  • винилхлорид (H ₂ C=CHCl), который приводит к ПВХ
  • стирол (C ₆ H ₅ CH=CH ₂ ), который приводит к полистиролу
• Эпоксидные мономеры могут быть сшиты друг с другом или с добавлением сореагента, образуя эпоксидные смолы.
• BPA является мономерным предшественником поликарбоната.
• Терефталевая кислота — сомономер, который вместе с этиленгликолем образует полиэтилентерефталат .
• Диметилдихлорид кремния — мономер, который при гидролизе дает полидиметилсилоксан .
• Этилметакрилат — акриловый мономер , который при соединении с акриловым полимером катализирует и образует акрилатный пластик, используемый для создания искусственных наращиваемых ногтей.

Биополимеры

Термин «мономерный белок » может также использоваться для описания одного из белков, входящих в состав мультипротеинового комплекса . ^[6]

Натуральные мономеры

Ниже перечислены некоторые из основных биополимеров :

Аминокислоты

Для белков мономерами являются аминокислоты . Полимеризация происходит на рибосомах . Обычно для производства белков используется около 20 типов мономеров аминокислот. Следовательно, белки не являются гомополимерами.

Нуклеотиды

Для полинуклеиновых кислот ( ДНК / РНК ) мономерами являются нуклеотиды , каждый из которых состоит из пентозного сахара, азотистого основания и фосфатной группы. Нуклеотидные мономеры находятся в ядре клетки. Четыре типа нуклеотидных мономеров являются предшественниками ДНК, а четыре различных нуклеотидных мономера являются предшественниками РНК.

Глюкоза и родственные сахара

Для углеводов мономерами являются моносахариды. Наиболее распространенным природным мономером является глюкоза , которая связана гликозидными связями в полимеры целлюлозу , крахмал и гликоген . ^[7]

Изопрен

Изопрен — это природный мономер, который полимеризуется с образованием натурального каучука , чаще всего цис- 1,4-полиизопрена, но также транс -1,4-полимера. Синтетические каучуки часто основаны на бутадиене , который структурно связан с изопреном.

Смотрите также

• Субъединица белка
• Список публикаций по химии полимеров
• Преполимер

Примечания

1. Янг, Р. Дж. (1987) Введение в полимеры , Chapman & Hall ISBN  0-412-22170-5
2. Международный союз теоретической и прикладной химии и др. (2000) Золотая книга ИЮПАК, Полимеризация
3. Клейден, Джонатан ; Гривз, Ник; Уоррен, Стюарт ; Уотерс, Питер (2001). Органическая химия (1-е изд.). Oxford University Press. С. 1450–1466. ISBN 978-0-19-850346-0.
4. Дженкинс, АД; Кратохвил, П.; Степто, РФТ; Сутер, У. В. (1996). «Глоссарий основных терминов в полимерной науке (Рекомендации ИЮПАК 1996 г.)». Чистая и прикладная химия . 68 (12): 2287–2311. doi : 10.1351/pac199668122287 .
5. D. Margerison; GC East; JE Spice (1967). Введение в химию полимеров . Pergamon Press. ISBN 978-0-08-011891-8.
6. Брюс Альбертс, Александр Джонсон, Джулиан Льюис, Отин Рафф, Кит Робертс и Питер Уолтер, Молекулярная биология клетки, 2008, Garland Science, ISBN 978-0-8153-4105-5 . 
7. Эбуенган, Кей. «Биомолекулы: Классификация и структурные свойства углеводов». Academia.edu .