Monomerer og polymerer i kjemi

Polymerer, som polyeten og polyamid, er bygget av underenheter kalt monomerer.

SSPL / Getty Images

En monomer er en type molekyl som har evnen til å binde seg kjemisk med andre molekyler i en lang kjede; en polymer er en kjede av et uspesifisert antall monomerer. I hovedsak er monomerer byggesteinene til polymerer, som er mer komplekse typer molekyler. Monomerer - repeterende molekylære enheter - er koblet til polymerer med kovalente bindinger.

Monomerer

Ordet monomer kommer fra mono- (en) og -mer (del). Monomerer er små molekyler som kan kobles sammen på en gjentatt måte for å danne mer komplekse molekyler kalt polymerer. Monomerer danner polymerer ved å danne kjemiske bindinger eller binde supramolekylært gjennom en prosess som kalles polymerisasjon.

Noen ganger er polymerer laget av bundne grupper av monomer-underenheter (opptil noen få dusin monomerer) kalt oligomerer. For å kvalifisere som en oligomer, må egenskapene til molekylet endres betydelig hvis en eller noen få underenheter legges til eller fjernes. Eksempler på oligomerer inkluderer kollagen og flytende parafin.

Et beslektet begrep er 'monomert protein', som er et protein som binder seg for å lage et multiproteinkompleks. Monomerer er ikke bare byggesteiner av polymerer, men er viktige molekyler i seg selv, som ikke nødvendigvis danner polymerer med mindre forholdene er riktige.

Eksempler på monomerer

Eksempler på monomerer inkluderer vinylklorid (som polymeriserer til polyvinylklorid eller PVC), glukose (som polymeriserer til stivelse, cellulose, laminarin og glukaner) og aminosyrer (som polymeriserer til peptider, polypeptider og proteiner). Glukose er den mest utbredte naturlige monomeren, som polymeriserer ved å danne glykosidbindinger.

Polymerer

Ordet polymer kommer fra poly- (mange) og -mer (del). En polymer kan være et naturlig eller syntetisk makromolekyl som består av repeterende enheter av et mindre molekyl (monomerer). Mens mange bruker begrepet 'polymer' og 'plast' om hverandre, er polymerer en mye større klasse av molekyler som inkluderer plast, pluss mange andre materialer, som cellulose, rav og naturgummi.

Forbindelser med lavere molekylvekt kan skilles ut ved antall monomere underenheter de inneholder. Begrepene dimer, trimer, tetramer, pentamer, heksamer, heptamer, oktamer, nonamer, decamer, dodecamer, eicosamer reflekterer molekyler som inneholder 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 og 20 monomerenheter.

Eksempler på polymerer

Eksempler på polymerer inkluderer plast som polyetylen, silikoner som silly kitt, biopolymerer som cellulose og DNA, naturlige polymerer som gummi og skjellakk, og mange andre viktige makromolekyler.

Grupper av monomerer og polymerer

Klassene til biologiske molekyler kan grupperes i typene polymerer de danner og monomerene som fungerer som underenheter:

Lipider- polymerer kalt diglyserider, triglyserider; monomerer er glyserol og fettsyrerProteiner- polymerer er kjent som polypeptider; monomerer er aminosyrerNukleinsyrer- polymerer er DNA og RNA; monomerer er nukleotider, som igjen består av en nitrogenholdig base, pentosesukker og fosfatgruppeKarbohydrater- polymerer er polysakkarider og disakkarider*; monomerer er monosakkarider (enkle sukkerarter)

*Teknisk er diglyserider og triglyserider ikke ekte polymerer fordi de dannes via dehydreringssyntese av mindre molekyler, ikke fra ende-til-ende-koblingen av monomerer som karakteriserer ekte polymerisering.

Hvordan dannes polymerer

Polymerisering er prosessen med å kovalent binde de mindre monomerene inn i polymeren. Under polymerisering går kjemiske grupper tapt fra monomerene slik at de kan gå sammen. Når det gjelder biopolymerer av karbohydrater, er dette en dehydreringsreaksjon der det dannes vann.

Ressurser og videre lesing

• Cowie, J.M.G. og Valeria Arrighi. 'Polymerer: kjemi og fysikk av moderne materialer,' 3. utg. Boca Taton: CRC Press, 2007.
• Sperling, Leslie H. 'Introduction to Physical Polymer Science', 4. utg. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2006.
• Young, Robert J. og Peter A. Lovell. 'Introduksjon til polymerer,' 3. utg. Boca Raton, LA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2011.