Monome đặc trưng, ​​loại và ví dụ

các đơn phân chúng là các phân tử nhỏ hoặc đơn giản tạo thành đơn vị cấu trúc cơ bản hoặc thiết yếu của các phân tử lớn hơn hoặc phức tạp hơn được gọi là polyme. Monome là một từ có nguồn gốc từ Hy Lạp có nghĩa là khỉ, một và chỉ, tiệc tùng.

Khi một monome kết hợp với nhau, một dimer được hình thành. Khi điều này lần lượt hợp nhất với một monome khác, nó tạo thành một trimer, và cứ thế cho đến khi nó tạo thành chuỗi ngắn gọi là oligome, hoặc chuỗi dài hơn được gọi là polyme.

Các monome bị ràng buộc hoặc trùng hợp bởi sự hình thành các liên kết hóa học bằng cách chia sẻ các cặp electron; nghĩa là chúng được liên kết bởi các liên kết cộng hóa trị.

Trong hình trên, các hình khối đại diện cho các đơn phân, được liên kết bởi hai mặt (hai liên kết) để tạo ra một tháp nghiêng.

Liên kết này của monome được gọi là trùng hợp. Các monome cùng loại hoặc khác nhau có thể được nối và số lượng liên kết cộng hóa trị có thể được thiết lập với một phân tử khác sẽ xác định cấu trúc của polymer mà chúng tạo thành (cấu trúc tuyến tính, nghiêng hoặc ba chiều).

Có rất nhiều loại monome, trong số đó có nguồn gốc tự nhiên. Chúng thuộc và thiết kế các phân tử hữu cơ gọi là phân tử sinh học, hiện diện trong cấu trúc của sinh vật sống.

Ví dụ, các axit amin tạo nên protein; các đơn vị monosacarit của carbohydrate; và các mononucleotide tạo thành axit nucleic. Ngoài ra còn có các monome tổng hợp, cho phép chế tạo vô số các sản phẩm polyme trơ, chẳng hạn như sơn p nhựa.

Có thể đề cập đến hai trong số hàng ngàn ví dụ có thể được đưa ra, chẳng hạn như tetrafluoroetylen, tạo thành polyme được gọi là teflon, hoặc monome phenol và formaldehyd, tạo thành polymer gọi là bakelite.

Chỉ số

• 1 Đặc điểm của các đơn phân
  • 1.1 Các monome bị ràng buộc bởi liên kết cộng hóa trị
  • 1.2 Chức năng của các monome và cấu trúc của Polyme
  • 1.3 Tính đa dạng: Polyme tuyến tính
  • 1.4 Monome đa chức - Polyme ba chiều
• 2 bộ xương hoặc cấu trúc trung tâm
  • 2.1 Với liên kết đôi giữa carbon và carbon
  • 2.2 Hai nhóm chức trong cấu trúc
• 3 nhóm chức năng
• 4 Liên minh của các đơn phân giống nhau hoặc khác nhau
  • 4.1 Liên kết các đơn phân bằng nhau
  • 4.2 Liên minh các monome khác nhau
• 5 loại đơn phân
  • 5.1 Monome tự nhiên
  • 5.2 Monome tổng hợp
  • 5.3 Các đơn phân cực và cực
  • 5.4 Các đơn phân tuần hoàn hoặc tuyến tính
• 6 ví dụ
• 7 tài liệu tham khảo

Đặc điểm của các đơn phân

Các monome bị ràng buộc bởi liên kết cộng hóa trị

Các nguyên tử tham gia vào sự hình thành monome được liên kết với nhau bằng liên kết mạnh và ổn định như liên kết cộng hóa trị. Ngoài ra, các monome trùng hợp hoặc liên kết với các phân tử monome khác thông qua các liên kết này, tạo ra sức mạnh và sự ổn định cho các polyme.

Các liên kết cộng hóa trị giữa các monome, có thể được hình thành bởi các phản ứng hóa học phụ thuộc vào các nguyên tử tạo nên monome, sự hiện diện của liên kết đôi và các tính năng khác có cấu trúc của monome.

Quá trình trùng hợp có thể bằng một trong ba phản ứng sau: bằng cách ngưng tụ, bổ sung hoặc bằng các gốc tự do. Mỗi người trong số họ có cơ chế và cách tăng trưởng riêng..

Chức năng của các monome và cấu trúc của Polyme

Một monome có thể được liên kết với ít nhất hai phân tử monome khác. Tính chất hoặc đặc tính này là những gì được gọi là chức năng của các đơn phân và là thứ cho phép chúng là đơn vị cấu trúc của các đại phân tử.

Các monome có thể là nhị phân hoặc đa chức năng, tùy thuộc vào vị trí hoạt động hoặc phản ứng của monome; đó là các nguyên tử của phân tử có thể tham gia vào sự hình thành liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử của các phân tử hoặc monome khác.

Đặc tính này cũng rất quan trọng, vì nó được liên kết chặt chẽ với cấu trúc của các polyme tạo nên, như chi tiết dưới đây.

Tính đa dạng: Polyme tuyến tính

Các đơn phân là nhị phân khi chúng chỉ có hai vị trí liên kết với các đơn phân khác; nghĩa là, monome chỉ có thể tạo thành hai liên kết cộng hóa trị với các monome khác và chỉ tạo thành các polyme tuyến tính.

Trong số các polyme tuyến tính, ethylene glycol và axit amin có thể được đề cập như một ví dụ.

Các monome đa chức - Polyme ba chiều

Có những đơn phân có thể được liên kết với nhiều hơn hai đơn phân và là đơn vị cấu trúc có chức năng lớn hơn.

Chúng được gọi là đa chức năng và là những chất tạo ra các đại phân tử polymer phân nhánh, mạng hoặc ba chiều; như polyetylen chẳng hạn.

Bộ xương hoặc cấu trúc trung tâm

Với một liên kết đôi giữa carbon và carbon

Có những monome có trong cấu trúc của chúng một bộ xương trung tâm được hình thành bởi ít nhất hai nguyên tử carbon được nối với nhau bằng liên kết đôi, (C = C). 

Đổi lại, chuỗi hoặc cấu trúc trung tâm này có các nguyên tử gắn bên có thể thay đổi tạo thành một monome khác. (R₂C = CR₂).

Nếu bất kỳ chuỗi R nào được sửa đổi hoặc thay thế, sẽ thu được một monome khác. Tương tự như vậy, khi các monome mới này kết hợp với nhau, chúng sẽ tạo thành một polymer khác.

Có thể đề cập propylene là một ví dụ của nhóm các monome này (H₂C = CH₃H), tetrafluoroetylen (F₂C = CF₂) và vinyl clorua (H₂C = CClH).

Hai nhóm chức trong cấu trúc

Mặc dù có những đơn phân có một nhóm chức duy nhất, nhưng có một nhóm lớn các đơn phân có hai nhóm chức trong cấu trúc của chúng.

Các axit amin là một ví dụ tốt về điều này. Họ có một nhóm chức amino (-NH₂) và nhóm chức của axit cacboxylic (-COOH) gắn với một nguyên tử carbon trung tâm.

Đặc tính này là một monome khác biệt, cũng cho khả năng hình thành chuỗi polyme dài như sự hiện diện của liên kết đôi.

Các nhóm chức năng

Nói chung, tính chất của các polyme được cho bởi các nguyên tử tạo thành chuỗi bên của các đơn phân. Các chuỗi này tạo thành các nhóm chức hợp chất hữu cơ.

Có những họ hợp chất hữu cơ có đặc điểm được đưa ra bởi các nhóm chức hoặc chuỗi bên. Một ví dụ là nhóm chức axit cacboxylic R-COOH, nhóm amin R-NH₂, rượu R-OH, trong số nhiều chất khác liên quan đến phản ứng trùng hợp.

Liên minh của các đơn phân giống nhau hoặc khác nhau

Liên minh các đơn phân bằng nhau

Các monome có thể tạo thành các loại polymer khác nhau. Bạn có thể tham gia cùng các monome hoặc cùng loại và tạo ra cái gọi là homopolyme.

Ví dụ, đề cập có thể được làm từ styrene, monome tạo thành polystyrene. Tinh bột và cellulose cũng là ví dụ của các homopolyme được hình thành bởi các chuỗi dài của monome glucose.

Liên hiệp các đơn phân khác nhau

Sự kết hợp của các monome khác nhau tạo thành các copolyme. Các đơn vị được lặp lại theo số lượng, thứ tự hoặc trình tự khác nhau dọc theo cấu trúc của chuỗi polymer (A-B-B-B-A-A-B-A-A- ...).

Như một ví dụ về copolyme, đề cập đến có thể được làm bằng nylon, một loại polymer được hình thành bởi các đơn vị lặp đi lặp lại của hai monome khác nhau. Đây là axit dicarboxylic và một phân tử diamine, được nối thông qua quá trình ngưng tụ theo tỷ lệ cân bằng (bằng nhau).

Các monome khác nhau cũng có thể được thêm vào theo tỷ lệ không đồng đều, chẳng hạn như sự hình thành của một polyetylen chuyên dụng có cấu trúc cơ bản là monome 1 octene cộng với monome ethylene.

Các loại đơn phân

Có nhiều đặc điểm cho phép thiết lập một số loại đơn phân, trong đó nổi bật về nguồn gốc, chức năng, cấu trúc, loại polymer mà chúng tạo thành, cách chúng được trùng hợp và liên kết cộng hóa trị của chúng.

Monome tự nhiên

-Có các monome có nguồn gốc tự nhiên như isopren, được lấy từ nhựa cây hoặc mủ của các thực vật, và đó cũng là cấu trúc đơn phân của cao su tự nhiên.

-Một số axit amin được sản xuất bởi côn trùng tạo thành sợi protein hoặc protein tơ. Ngoài ra, có các axit amin tạo thành keratin polymer, đó là protein của len được sản xuất bởi động vật như cừu.

-Trong số các monome tự nhiên cũng có các đơn vị cấu trúc cơ bản của các phân tử sinh học. Ví dụ, glucose monosacarit liên kết với các phân tử glucose khác để tạo thành các loại carbohydrate khác nhau như tinh bột, glycogen, cellulose, trong số những loại khác.

-Mặt khác, axit amin có thể tạo thành một loạt các polyme được gọi là protein. Điều này là do có hai mươi loại axit amin, có thể được liên kết theo bất kỳ thứ tự tùy ý nào; và do đó, cuối cùng tạo thành một hoặc một protein khác với các đặc điểm cấu trúc riêng của nó.

-Các mononucleotide, tạo thành các đại phân tử được gọi là axit nucleic DNA và RNA tương ứng, cũng là các monome rất quan trọng trong thể loại này.

Monome tổng hợp

-Trong số các monome nhân tạo hoặc tổng hợp (có rất nhiều), chúng ta có thể đề cập đến một số loại nhựa khác nhau được tạo ra; chẳng hạn như vinyl clorua, tạo thành polyvinyl clorua hoặc PVC; và khí ethylene (H₂C = CH₂) và polyme polyetylen của nó.

Người ta biết rằng với những vật liệu này, bạn có thể xây dựng nhiều loại container, chai lọ, đồ gia dụng, đồ chơi, vật liệu xây dựng, trong số những thứ khác..

-Các monome tetrafluoroetylen (F₂C = CF₂) được tìm thấy tạo thành polymer được biết đến và thương mại gọi là Teflon.

-Phân tử caprolactam có nguồn gốc từ toluene rất cần thiết cho quá trình tổng hợp nylon, trong số nhiều loại khác.

-Có một số nhóm monome acrylic được phân loại theo thành phần và chức năng. Trong số này có acrylamide và methacrylamide, acrylate, acrylics với fluoride, trong số những loại khác.

Monome cực và cực

Sự phân loại này được thực hiện theo sự khác biệt về độ âm điện của các nguyên tử tạo nên monome. Khi có sự khác biệt đáng chú ý, các đơn phân cực được hình thành; ví dụ, các axit amin phân cực như threonine và asparagine.

Khi độ chênh lệch độ âm điện bằng 0, các đơn phân là cực. Có các axit amin không phân cực như tryptophan, alanine, valine, trong số những loại khác; và các monome đơn cực như vinyl axetat.

Các đơn phân tuần hoàn hoặc tuyến tính

Theo hình thức hoặc tổ chức của các nguyên tử trong cấu trúc của các monome, chúng có thể được phân loại thành các monome tuần hoàn, như proline, ethylene oxide; tuyến tính hoặc aliphatic, chẳng hạn như axit amin valine, ethylene glycol trong số nhiều người khác.

Ví dụ

Ngoài những thứ đã được đề cập, các ví dụ bổ sung sau đây về monome có sẵn:

-Formaldehyd

-Furfural

-Cardanol

-Galactose

-Xốp

-Rượu polyvinyl

-Isopren

-Axit béo

-Epoxies

-Và mặc dù chúng không được đề cập, có những monome có cấu trúc không có ga, nhưng lưu huỳnh, phốt pho hoặc có các nguyên tử silicon.

Tài liệu tham khảo

1. Carey F. (2006). Hóa hữu cơ (Tái bản lần thứ 6). Mexico: Đồi Mc Graw.
2. Các biên tập viên của bách khoa toàn thư Britannica. (Ngày 29 tháng 4 năm 2015). Monome: Hợp chất hóa học. Lấy từ: britannica.com
3. Mathews, Holde và Aéc. (2002). Hóa sinh (tái bản lần 3). Madrid: PEARSON
4. Polime và monome. Lấy từ: Materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). Monome. Lấy từ: en.wikipedia.org