Monomer

Monomer ( anden græsk μόνος "en" + μέρος "del") er et stof med lav molekylvægt , der danner en polymer i en polymerisationsreaktion ; samt gentagne enheder (strukturelle enheder) i sammensætningen af polymerer.

Lavmolekylære polymerer dannet af en lille mængde monomerer og i stand til igen at polymerisere kaldes oligomerer .

Evnen til at polymerisere skyldes hovedsageligt tilstedeværelsen af dobbeltbindinger i deres molekyler.

Monomerer klassificeres efter deres funktionalitet. Monomerer, der har to reaktive funktionelle grupper, kaldes bifunktionelle. Trifunktionelle - henholdsvis tre osv. Monofunktionelle monomerer kan strengt taget ikke være, da sådanne stoffer ikke er i stand til at polymerisere, "bryde" den voksende polymerkæde, men kan stadig bruges til at modificere molekylvægten og molekylvægtsfordelingen af det færdige produkt. polymer og som "aktive fortyndingsmidler" for at modificere de teknologiske egenskaber af reaktionsblandingen.

Monomerens funktionalitet er ikke konstant og afhænger af reaktionsbetingelserne. For eksempel, i reaktioner med epoxy- eller glycidylgrupper , opfører glycerol sig ved temperaturer under 80 °C som en bifunktionel monomer. Ved temperaturer over 120 °C - som trifunktionel. Bifunktionelle monomerer danner lineære (strengt taget, lineært forgrenede) polymerer. Trifunktionel og med højere funktionalitet - mesh, "tredimensionel", karakteriseret ved infusibility og uopløselighed. Funktionalitet kan også være en brøkværdi, hvis den beregnes i henhold til reaktionshastighedsligningen:

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

V

er reaktionshastigheden , mol/s;

k

er reaktionshastighedskonstanten , mol/s;

C_{a}

er koncentrationen af monomer "a", mol stof/mol reaktionsmasse;

{\displaystyle C_{b))

er koncentrationen af monomer "b", mol stof/mol reaktionsmasse;

-en

er funktionaliteten af monomeren "a";

b

er funktionaliteten af monomeren "b".

Andre lavmolekylære stoffer kaldes sædvanligvis dimerer , trimerer, tetramerer, pentamerer osv., hvis de består af henholdsvis 2, 3, 4 og 5 monomerer. Præfikset "oligo-" ( saccharider , mers , peptider ) tilføjes i det generelle tilfælde, når polymeren består af en lille mængde monomerer.

Blanding af to monomerer A og B, der er i stand til selvpolymerisering og i stand til gensidig reaktion, giver aldrig hverken en regelmæssig veksling af led (-ABABABABAB-) eller absolut rene kæder (-AAAAAAAA- + -BBBBBB-). Strukturen af den resulterende copolymer afhænger af fire reaktionskonstanter: selvpolymerisationsreaktionskonstanten for hver af monomererne A og B og reaktionskonstanterne for den første med den anden og den anden med den første[ afklare ] .

Hvis copolymerisationsreaktionskonstanten for monomer A er meget højere end B, vil vi få en polymer af formen: (-A (A) n AB (B) m B-) med sjældne indeslutninger af A i B og B i A .
Hvis reaktionskonstanten for copolymerisationen af monomer A er tæt på B, vil vi få en bloktype polymer: (-AAABBBAAAABBBB-), og størrelsen af blokkene vil afhænge af forholdet mellem den gensidige polymerisationskonstant og selv- polymerisationskonstant. Jo større denne værdi er, jo oftere forekommer vekslen af monomerer.
Hvis reaktionskonstanterne for copolymerisationen af monomerer adskiller sig væsentligt, er det teknologisk meget lettere at opnå plast med ønskede egenskaber ved simpel mekanisk blanding af færdige homopolymerer.

Eksempler

Monomerer kan være enten organiske eller uorganiske.

Eksempler på uorganiske polymerer er rødt fosfor , selen .

Eksempler på organiske monomerer er umættede kulbrintemolekyler såsom alkener og alkyner . For eksempel fører polymerisationen af ethylen til dannelsen af en velkendt plastik - polyethylen .

Akrylmonomerer er også meget udbredt i industrien - akrylsyre, akrylamid .

Som et resultat af polymeriseringen af naturlige monomerer- aminosyrer dannes proteiner . Glucosemonomerer danner forskellige polysaccharider - glykogen , stivelse .