Monomer

Monomerul ( alt grecesc μόνος „unu” + μέρος „parte”) este o substanță cu greutate moleculară mică care formează un polimer într-o reacție de polimerizare ; precum și unități repetate (unități structurale) în compoziția polimerilor.

Polimerii cu greutate moleculară mică formați dintr-o cantitate mică de monomeri și capabili, la rândul lor, de polimerizare sunt numiți oligomeri .

Capacitatea de polimerizare se datorează în principal prezenței legăturilor duble în moleculele lor.

Monomerii sunt clasificați în funcție de funcționalitatea lor. Monomerii care au două grupe funcționale reactive sunt numiți bifuncționali. Trifuncționale - respectiv trei etc. Strict vorbind, monomerii monofuncționali nu pot fi, deoarece astfel de substanțe nu sunt capabile de polimerizare, „rupând” lanțul polimeric în creștere, dar pot fi încă utilizați pentru a modifica greutatea moleculară și distribuția greutății moleculare a produsului finit. polimer și ca „diluanți activi” pentru a modifica proprietățile tehnologice ale amestecului de reacție.

Funcționalitatea monomerului nu este constantă și depinde de condițiile de reacție. De exemplu, în reacțiile cu grupări epoxidice sau glicidil , glicerolul la temperaturi sub 80 °C se comportă ca un monomer bifuncțional. La temperaturi peste 120 °C - ca trifuncțional. Monomerii bifuncționali formează polimeri liniari (strict vorbind, ramificați liniar). Trifuncțional și cu funcționalitate superioară - plasă, „tridimensional”, caracterizat prin infuzibilitate și insolubilitate. Funcționalitatea poate fi, de asemenea, o valoare fracțională dacă este calculată conform ecuației vitezei de reacție:

$V=k*(C_a)^a*(C_b)^b$ , Unde:

V

este viteza de reacție , mol/s;

k

este constanta vitezei de reacție , mol/s;

C_{a}

este concentrația de monomer „a”, mol de substanță/mol de masă de reacție;

C_{b)

este concentrația de monomer „b”, mol de substanță/mol de masă de reacție;

A

este funcționalitatea monomerului „a”;

b

este funcționalitatea monomerului „b”.

Alte substanțe cu greutate moleculară mică sunt de obicei numite dimeri , trimeri, tetrameri, pentameri etc., dacă sunt formați din 2, 3, 4 și, respectiv, 5 monomeri. Prefixul „oligo-” ( zaharide , mers , peptide ) este adăugat în cazul general când polimerul constă dintr-o cantitate mică de monomeri.

Amestecarea a doi monomeri A și B, capabili de auto-polimerizare și capabili de reacție reciprocă, nu dă niciodată nici o alternanță regulată a legăturilor (-ABABABABAB-) și nici lanțuri absolut pure (-AAAAAAAA- + -BBBBBB-). Structura copolimerului rezultat depinde de patru constante de reacție: constanta de reacție de autopolimerizare a fiecăruia dintre monomerii A și B și constantele de reacție a primului cu al doilea și a celui de-al doilea cu primul.[ clarifica ] .

Dacă constanta de reacție de copolimerizare a monomerului A este mult mai mare decât B, atunci vom obține un polimer de forma: (-A (A) n AB (B) m B-) cu incluziuni rare de A în B și B în A .
Dacă constanta de reacție a copolimerizării monomerului A este apropiată de B, atunci vom obține un polimer de tip bloc: (-AAABBBAAAABBBB-), iar dimensiunea blocurilor va depinde de raportul dintre constanta de polimerizare reciprocă și auto- constanta de polimerizare. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât mai des apare alternanța monomerilor.
Dacă constantele de reacție ale copolimerizării monomerilor diferă semnificativ, din punct de vedere tehnologic este mult mai ușor să se obțină plastic cu proprietățile dorite prin simpla amestecare mecanică a homopolimerilor finiți.

Exemple

Monomerii pot fi fie organici, fie anorganici.

Exemple de polimeri anorganici sunt fosforul rosu , seleniul .

Exemple de monomeri organici sunt moleculele de hidrocarburi nesaturate, cum ar fi alchene și alchine . De exemplu, polimerizarea etilenei duce la formarea unui plastic bine- cunoscut - polietilenă .

Monomerii acrilici sunt, de asemenea, utilizați pe scară largă în industrie - acid acrilic, acrilamidă .

Ca urmare a polimerizării monomerilor naturali - aminoacizi , se formează proteine . Monomerii de glucoză formează diverse polizaharide - glicogen , amidon .