Повторяющаяся единица или повторяющаяся единица (или мер ) — это часть полимера , повторение которой образует полную полимерную цепь (за исключением концевых групп ) путем последовательного соединения повторяющихся единиц вдоль цепи, подобно бусинам ожерелья. [1] [2]
Конституционная единица : Атом или группа атомов (с присоединенными атомами или группами, если таковые имеются), составляющие часть основной структуры макромолекулы, олигомерной молекулы, блока или цепи. [3]
Конституционная повторяющаяся единица : Наименьшая конституционная единица, повторение которой составляет правильную макромолекулу, правильную олигомерную молекулу, правильный блок или правильную цепь. [4]
Повторяющаяся единица иногда называется мером (или единицей мера) в химии полимеров . «Мер» происходит от греческого слова meros , что означает «часть». Слово полимер получило свое значение от этого слова, что означает «много меров». Повторяющуюся единицу (мер) не следует путать с термином мономер , который относится к небольшой молекуле, из которой синтезируется полимер . [5]
Одной из самых простых повторяющихся единиц является единица аддитивного полимера поливинилхлорида , -[CH 2 -CHCl] n -, повторяющаяся единица которой -[CH 2 -CHCl]-. В этом случае повторяющаяся единица имеет те же атомы, что и мономер винилхлорид CH 2 =CHCl. Когда полимер образуется, двойная связь C=C в мономере заменяется одинарной связью CC в повторяющейся единице полимера, которая соединяется двумя новыми связями с соседними повторяющимися единицами.
В конденсационных полимерах (см. примеры ниже) повторяющееся звено содержит меньше атомов, чем мономер или мономеры, из которых оно образовано.
Нижний индекс "n" обозначает степень полимеризации , то есть количество единиц, связанных вместе. Молекулярная масса повторяющейся единицы, M R , является просто суммой атомных масс атомов внутри повторяющейся единицы. Молекулярная масса цепи является просто произведением nM R . За исключением монодисперсных полимеров, обычно существует распределение молярной массы, вызванное цепями различной длины.
В сополимерах имеется два или более типов повторяющихся звеньев, которые могут быть расположены чередуясь, случайным образом или в других более сложных узорах.
Полиэтилен можно рассматривать либо как -[CH 2 -CH 2 -] n - с повторяющейся единицей -[CH 2 -CH 2 ]-, либо как [-CH 2 -] n -, с повторяющейся единицей -[CH 2 ]-. Химики склонны рассматривать повторяющуюся единицу как -[CH 2 -CH 2 ]-, поскольку этот полимер изготовлен из мономера этилена (CH 2 =CH 2 ).
Более сложные повторяющиеся единицы могут встречаться в виниловых полимерах -[CH 2 -CHR] n -, если один водород в повторяющейся единице этилена замещен более крупным фрагментом R. Полипропилен -[CH 2 -CH(CH 3 )] n - имеет повторяющуюся единицу -[CH 2 -CH(CH 3 )]. Полистирол имеет цепь, где заместитель R представляет собой фенильную группу (C 6 H 5 ), соответствующую бензольному кольцу минус один водород: -[CH 2 -CH(C 6 H 5 )] n -, поэтому повторяющаяся единица -[CH 2 -CH(C 6 H 5 )]-.
Во многих конденсационных полимерах повторяющаяся единица содержит две структурные единицы , связанные с сомономерами , которые были полимеризованы. Например, в полиэтилентерефталате (ПЭТ или «полиэстер») повторяющаяся единица -CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 -CH 2 -O-. Полимер образуется в результате реакции конденсации двух мономеров терефталевой кислоты (HOOC-C 6 H 4 -COOH) и этиленгликоля (HO-CH 2 -CH 2 -OH) или их химических производных . Конденсация включает потерю воды, поскольку теряется H из каждой группы HO- в гликоле и OH из каждой группы HOOC- в кислоте. Тогда две структурные единицы в полимере считаются -CO-C 6 H 4 -CO- и -O-CH 2 -CH 2 -O-.