МОНОМЕРИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У мономери су мали или једноставни молекули који чине основни или суштинску структурну јединицу веће или сложеније молекулима названим полимери. Мономер је реч грчког порекла која значи моно, један и једини део.

Како се један мономера спаја са другим, настаје димер. Када се овај заузврат споји са другим мономером, он ствара тример и тако даље све док не формира кратке ланце назване олигомери, или дуге ланце који се називају полимери.

Извор: Ардоник преко Флицкр-а

Мономери се вежу или полимеризирају формирајући хемијске везе, делећи парове електрона; то јест, спајају их ковалентне везе.

На горњој слици коцкице представљају мономере, који су повезани два лица (две везе) да би се створио наслоњени торањ.

Ова заједница мономера позната је као полимеризација. Мономери истог или различитог типа могу се спојити, а број ковалентних веза које могу да успоставе са другим молекулом одредиће структуру полимера који чине (линеарни, коси ланци или тродимензионалне структуре).

Полистиренски молекул. Пример мономера (црвени правоугаоник)

Постоји велика разноликост мономера, међу којима су они природног порекла. Они припадају и дизајнирају органске молекуле зване биомолекуле, присутне у структури живих бића.

На пример, аминокиселине које чине протеине; моносахаридне јединице угљених хидрата; и мононуклеотиди који чине нуклеинске киселине. Постоје и синтетички мономери, који омогућавају производњу безброј различитих инертних полимерних производа, попут боја и пластике.

Могу се поменути две од хиљаде примера који могу бити наведени, као што је тетрафлуороетилен, који формира полимер познат као тефлон, или мономери фенол и формалдехид, који формирају полимер зван бакелит.

Мономер карактеристике

Мономери су повезани ковалентним везама

Атоми који учествују у стварању мономера су спојени јаким и стабилним везама као што је ковалентна веза. Исто тако, мономери полимеризирају или се вежу са другим мономерним молекулама путем ових веза, дајући полимерима чврстину и стабилност.

Ове ковалентне везе између мономера могу се формирати хемијским реакцијама које ће зависити од атома који чине мономер, присуства двоструких веза и других карактеристика које имају структуру мономера.

Поступак полимеризације може бити помоћу једне од следећих реакција: кондензацијом, додавањем или слободним радикалима. Сваки од њих има своје механизме и начин раста.

Функционалност мономера и структура полимера

Мономер се може везати са најмање два друга молекула мономера. Ово својство или карактеристика је оно што је познато као функционалност мономера, и оно је што им омогућава да буду структурне јединице макромолекула.

Мономери могу бити бифункционални или полифункционални, зависно од активних или реактивних места мономера; то јест атома молекула који могу учествовати у стварању ковалентних веза са атомима других молекула или мономера.

Ова карактеристика је такође важна, пошто је уско повезана са структуром полимера који се састоје, као што је детаљније наведено у наставку.

Бифункционалност: Линеарни полимер

Мономери су бифункционални када имају само два места везивања са другим мономерима; то јест, мономер може да формира само две ковалентне везе са другим мономерима и формира само линеарне полимере.

Примери линеарних полимера укључују етилен гликол и аминокиселине.

Полифункционални мономери - тродимензионални полимери

Постоје мономери који се могу спојити са више од два мономера и чине структурне јединице с највећом функционалношћу.

Називају се полифункционалним и оне које производе разгранате, мрежне или тродимензионалне полимерне макромолекуле; попут полиетилена, на пример.

Скелет или централна структура

Са двоструком везом између угљеника и угљеника

Постоје мономери који у својој структури имају централни костур који се састоји од најмање два атома угљеника повезаних двоструком везом (Ц = Ц).

Заузврат, овај ланац или централна структура имају бочно повезане атоме који се могу мењати тако да формирају другачији мономер. (Р ₂ Ц = ЦР ₂ ).

Ако је било који од Р ланаца модификован или супституисан, добија се други мономер. Такође, када се ови нови мономери споје, формираће другачији полимер.

Примери ове групе мономера су пропилен (Х ₂ Ц = ЦХ ₃ Х), тетрафлуороетилен (Ф ₂ Ц = ЦФ ₂ ) и винил хлорида (Х ₂ Ц = ЦЦлХ).

Две функционалне групе у структури

Иако постоје мономери који имају само једну функционалну групу, постоји широка група мономера који у својој структури имају две функционалне групе.

Амино киселине су добар пример тога. Имају амино функционалну групу (НХ ₂ ) и карбоксилне киселине функционалну групу (-ЦООХ) везан са централним атом угљеника.

Ова карактеристика да је дисфункционални мономер такође јој даје могућност формирања дугих полимерних ланаца као што је присуство двоструких веза.

Функционалне групе

Генерално, својства која постоје полимери дају атоми који формирају бочне ланце мономера. Ови ланци чине функционалне групе органских једињења.

Постоје породице органских једињења чије карактеристике дају функционалне групе или бочни ланци. Пример је карбоксилна киселина функционална група Р - ЦООХ, амино група Р - НХ ₂ , алкохол Р - ОХ, поред многих других који учествују у полимеризације реакцијама.

Спој истих или различитих мономера

Унија једнаких мономера

Мономери могу да формирају различите класе полимера. Мономери истог типа или истог типа могу се објединити и стварати такозване хомополимерима.

Као пример могу се поменути стирен, мономер који формира полистирен. Скроб и целулоза су такође примери хомополимери које чине дуги разгранати ланци мономера глукозе.

Спој различитих мономера

Спајање различитих мономера формира кополимер. Јединице се понављају у различитом броју, редоследу или низу кроз структуру полимерних ланаца (АБББААБАА-…).

Као пример копоимера може се поменути најлон, полимер који је формиран понављањем јединица два различита мономера. Ово су дикарбоксилна киселина и диамински молекул, који се спајају кондензацијом у еквимоларним (једнаким) пропорцијама.

Различити мономери се такође могу спојити у неједнаким омјерима, као што је случај у формирању специјализованог полиетилена који има 1-октенски мономер плус етиленски мономер као своју основну структуру.

Врсте мономера

Постоје многе карактеристике које омогућавају успостављање различитих врста мономера, међу којима су њихово порекло, функционалност, структура, врста полимера који формирају, начин полимеризације и њихове ковалентне везе.

Природни мономери

- Постоје мономери природног порекла, попут изопрена, који се добија из сока или латекса биљака, а који је такође мономерна структура природне гуме.

-Неке аминокиселине које производе инсекти формирају фиброин или протеин свиле. Такође, постоје аминокиселине које формирају полимер кератин, а то је протеин у вуни који производе животиње попут оваца.

-Од природних мономера су и основне структурне јединице биомолекула. На пример, моносахаридна глукоза се везује за остале молекуле глукозе да би формирала различите врсте угљених хидрата, као што су скроб, гликоген, целулоза, између осталог.

-Амино киселине, са друге стране, могу формирати широк спектар полимера познатих као протеини. То је зато што постоји двадесет врста аминокиселина које се могу повезати било којим произвољним редоследом; и према томе, они на крају формирају један или други протеин са његовим структурним карактеристикама.

-Мононуклеотиди, који формирају макромолекуле назване ДНК и РНА нуклеинске киселине, такође су такође веома важни мономери у овој категорији.

Синтетички мономери

-Уместо вештачких или синтетичких мономера (којих има много), можемо поменути неке од којих се праве различите врсте пластике; попут винил хлорида, који формира поливинил хлорид или ПВЦ; и етилен гас (Х ₂ Ц = ЦХ ₂ ), и њен полиетилен полимер.

Познато је да се са овим материјалима може изградити широк спектар посуда, боца, предмета за домаћинство, играчака, грађевинског материјала између осталог.

-Тхе тетрафлуороетилен мономер (Ф ₂ Ц = ЦФ ₂ ) налази формира полимер комерцијално познат као тефлон.

-Молекул капролактама који потиче из толуена кључан је за синтезу најлона, између многих других.

-Постоји неколико група акрилних мономера који су класификовани према саставу и функцији. Међу њима су акриламид и метакриламид, међу осталим акрилат, акрил са флуором.

Неполарни и поларни мономери

Ова класификација се врши према разлици електронегативности атома који чине мономер. Када постоји приметна разлика, формирају се поларни мономери; на пример, поларне аминокиселине као што су треонин и аспарагин.

Када је разлика у електронегативности једнака нули, мономери су аполарни. Постоје неполарне аминокиселине попут триптофана, аланина, валина, између осталог; и такође аполарни мономери као што су винил ацетат.

Циклични или линеарни мономери

Према облику или организацији атома у структури мономера, они се могу класификовати у цикличке мономере, као што су пролин, етилен оксид; линеарни или алифатични, као што је аминокиселина валин, етилен гликол међу многим другима.

Примери

Поред већ споменутих, постоје следећи додатни примери мономера:

-Формалдехид

-Фурфурал

-Царданол

-Галактоза

-Стирене

-Поливинил алкохол

-Изопрен

-Масне киселине

-Епоксиди

-И иако нису поменути, постоје мономери чија структура није газирана, већ је сумпорна, фосфорна или има атоме силицијума.

Референце

1. Цареи Ф. (2006). Органска хемија. (6. изд.). Мексико: Мц Грав Хилл.
2. Уредници енциклопедије Британница. (2015., 29. априла). Мономер: Хемијско једињење. Преузето са: британница.цом
3. Матхевс, Холде и Ахерн. (2002). Биохемија (3. изд.). Мадрид: ПЕАРСОН
4. Полимери и мономери. Опоравак од: материаворлдмодулес.орг
5. Википедиа. (2018). Мономер. Преузето са: ен.википедиа.орг