Introduktion til Monomers and Polymerers in Chemistry

En monomer er en type molekyle, der har evnen til kemisk at binde til andre molekyler i en lang kæde; en polymer er en kæde med et uspecificeret antal monomerer. I det væsentlige er monomerer byggestenene til polymerer, som er en mere kompleks type molekyler. Monomerer - gentagne molekylære enheder - forbindes til polymerer ved kovalente bindinger.

Ordet monomer kommer fra mono- (en) og -mer (en del). Monomerer er små molekyler som kan forbindes på en gentagende måde for at danne mere komplekse molekyler kaldet polymerer. Monomerer danner polymerer ved at danne kemiske bindinger eller binde supramolekylært gennem en proces kaldet polymerisation.

Undertiden fremstilles polymerer fra bundne grupper af monomere underenheder (op til et par dusin monomerer) kaldet oligomerer. For at kvalificere sig som en oligomer er molekylets egenskaber nødt til at ændre sig markant, hvis en eller et par underenheder tilføjes eller fjernes. Eksempler på oligomerer inkluderer collagen og flydende paraffin.

Et relateret udtryk er "monomerisk protein", som er et protein, der binder sig til at fremstille et multiproteinkompleks. Monomerer er ikke kun byggesten af ​​polymerer, men er vigtige molekyler i sig selv, som ikke nødvendigvis danner polymerer, medmindre betingelserne er rigtige.

Eksempler på monomerer inkluderer vinylchlorid (som polymeriserer til polyvinylchlorid eller PVC), glucose (som polymeriserer) i stivelse, cellulose, laminarin og glucans) og aminosyrer (som polymeriseres til peptider, polypeptider og proteiner). Glukose er den mest rigelige naturlige monomer, som polymeriserer ved at danne glycosidiske bindinger.

Ordet polymer kommer fra poly- (mange) og -mer (en del). En polymer kan være en naturlig eller syntetisk makromolekyle, der består af gentagne enheder af et mindre molekyle (monomerer). Mens mange mennesker bruger udtrykket 'polymer' og 'plastik' om hverandre, er polymerer en meget større klasse af molekyler, der inkluderer plast, plus mange andre materialer, såsom cellulose, rav og naturlige gummi.

Forbindelser med lavere molekylvægt kan adskilles ved antallet af monomere underenheder, de indeholder. Udtrykkene dimer, trimer, tetramer, pentamer, hexamer, heptamer, octamer, nonamer, decamer, dodecamer, eicosamer reflekterer molekyler indeholdende 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 og 20 monomerenheder.

Eksempler på polymerer inkluderer plast, såsom polyethylen, siliconer, såsom fjollet kitt, biopolymerer såsom cellulose og DNA, naturlige polymerer såsom gummi og shellac og mange andre vigtige makromolekyler.

Klasserne i biologiske molekyler kan grupperes i de typer polymerer, de danner, og monomererne, der fungerer som underenheder:

• Lipider - polymerer kaldet diglycerider, triglycerider; monomerer er glycerol og fedtsyrer
• Proteiner - polymerer er kendt som polypeptider; monomerer er aminosyrer
• Nukleinsyrer - polymerer er DNA og RNA; monomerer er nukleotider, der igen består af en nitrogenbase, pentosesukker og fosfatgruppe
• Kulhydrater - polymerer er polysaccharider og disaccharider *; monomerer er monosaccharider (enkle sukkerarter)

* Teknisk set er diglycerider og triglycerider ikke ægte polymerer, fordi de dannes via dehydrering syntese af mindre molekyler, ikke fra ende-til-ende-kobling af monomerer, der kendetegner sandt polymerisation.

Polymerisation er processen til kovalent binding af de mindre monomerer i polymeren. Under polymerisation går kemiske grupper tabt fra monomererne, så de kan samles. For biopolymerer af kulhydrater er dette en dehydratiseringsreaktion hvori der dannes vand.

• Cowie, J.M.G. og Valeria Arrighi. "Polymerer: Kemi og fysik i moderne materialer," 3. udg. Boca Taton: CRC Press, 2007.
• Sperling, Leslie H. "Introduktion til fysisk polymervidenskab," fjerde udgave. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2006.
• Young, Robert J., og Peter A. Lovell. "Introduktion til polymere," 3. udgave. Boca Raton, LA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2011.