المونومرات المميزة والأنواع والأمثلة

ال أحادية إنها جزيئات صغيرة أو بسيطة تشكل الوحدة الهيكلية الأساسية أو الأساسية لجزيئات أكبر أو أكثر تعقيدًا تسمى البوليمرات. مونومر هي كلمة من أصل يوناني وهذا يعني قرد, واحد و مجرد, جزء.

عندما ينضم أحد المونومرات إلى الآخر ، يتم تشكيل قاتمة. عندما يندمج هذا بدوره مع مونومر آخر ، فإنه يشكل قاطعًا ، وهكذا إلى أن يشكل سلاسل قصيرة تسمى oligomers ، أو سلاسل أطول تسمى البوليمرات.

يتم ربط المونومرات أو بلمرتها بتكوين روابط كيميائية من خلال مشاركة أزواج من الإلكترونات ؛ أي أنها مرتبطة بواسطة روابط تساهمية.

في الصورة أعلاه ، تمثل المكعبات المونومرات ، التي ترتبط بوجهين (رابطان) لإحداث برج مائل.

يُعرف هذا الارتباط للمونومرات باسم البلمرة. يمكن ضم المونومرات من نفس النوع أو الأنواع المختلفة ، وسيحدد عدد الروابط التساهمية التي يمكن إنشاؤها مع جزيء آخر بنية البوليمر الذي تشكله (هياكل خطية أو مائلة أو ثلاثية الأبعاد).

هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من المونومرات ، من بينها تلك ذات الأصل الطبيعي. هذه تنتمي وتصمم جزيئات عضوية تسمى جزيئات حيوية ، موجودة في بنية الكائنات الحية.

على سبيل المثال ، الأحماض الأمينية التي تشكل البروتينات ؛ وحدات أحادية السكاريد من الكربوهيدرات ؛ وحيدات النوكليوتيدات التي تشكل الأحماض النووية. هناك أيضًا مونومرات تركيبية ، والتي تسمح بتطوير عدد لا يحصى من المنتجات البوليمرية الخاملة ، مثل الدهانات البلاستيكية.

يمكن ذكر اثنين من الآلاف من الأمثلة التي يمكن تقديمها ، مثل tetrafluoroethylene ، الذي يشكل البوليمر المعروف باسم teflon ، أو monomers phenol و الفورمالديهايد ، اللذين يشكلان بوليمر يسمى الباكليت.

مؤشر

• 1 خصائص المونومرات
  • 1.1 ترتبط المونومرات بروابط تساهمية
  • 1.2 وظيفة المونومرات وهيكل البوليمر
  • 1.3 الوظيفة: البوليمر الخطي
  • 1.4 مونوميرات متعددة الوظائف - بوليمرات ثلاثية الأبعاد
• 2 الهيكل العظمي أو الهيكل المركزي
  • 2.1 مع رابطة مزدوجة بين الكربون والكربون
  • 2.2 مجموعتين وظيفيتين في الهيكل
• 3 مجموعات وظيفية
• 4 الاتحاد من نفس أو مونومرات مختلفة
  • 4.1 اتحاد المونومرات المتساوية
  • 4.2 اتحاد المونومرات المختلفة
• 5 أنواع من المونومرات
  • 5.1 مونومرات طبيعية
  • 5.2 المونومرات الاصطناعية
  • 5.3 المونومرات القطبية والقطبية
  • 5.4 مونومرات دورية أو خطية
• 6 أمثلة
• 7 المراجع

خصائص المونومرات

ترتبط المونومرات بروابط تساهمية

يتم تجميع الذرات التي تشارك في تكوين مونومر معًا بواسطة روابط قوية ومستقرة مثل الرابطة التساهمية. أيضا ، المبلمرات تتبلمر أو ترتبط بجزيئات أحادية أخرى من خلال هذه الروابط ، مما يعطي القوة والاستقرار للبوليمرات.

يمكن أن تتشكل هذه الروابط التساهمية بين المونومرات بواسطة تفاعلات كيميائية تعتمد على الذرات التي تتكون منها المونومر ، ووجود روابط مزدوجة ومزايا أخرى لها بنية المونومر.

يمكن أن تكون عملية البلمرة عن طريق أحد التفاعلات الثلاثة التالية: عن طريق التكثيف أو الإضافة أو بواسطة الجذور الحرة. كل واحد منهم لديه آلياته الخاصة وطريقة النمو.

وظيفة المونومرات وهيكل البوليمر

يمكن ربط مونومر بجزيئين آخرين على الأقل من مونومر. هذه الخاصية أو الخاصية هي ما يعرف بوظيفة المونومرات ، وهي ما يسمح لها بأن تكون الوحدات الهيكلية للجزيئات الكبيرة.

يمكن أن تكون المونومرات ثنائية الوظيفة أو متعددة الوظائف ، وهذا يتوقف على المواقع النشطة أو التفاعلية للمونومر ؛ أي ذرات الجزيء التي يمكن أن تشارك في تكوين روابط تساهمية مع ذرات جزيئات أو أحاديات أخرى.

هذه الخاصية مهمة أيضًا ، لأنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببنية البوليمرات التي تتكون منها ، على النحو المفصل أدناه.

الوظيفة: البوليمر الخطي

المونومرات ثنائية الوظيفة عندما يكون لها موقعان ملزمان فقط مع المونومرات الأخرى ؛ وهذا يعني أن المونومر يمكنه فقط تشكيل رابطة تساهمية مع مونومرات أخرى ويشكل فقط بوليمرات خطية.

من بين البوليمرات الخطية ، يمكن ذكر مثال الإيثيلين جليكول والأحماض الأمينية.

المونومرات متعددة الوظائف - البوليمرات ثلاثية الأبعاد

هناك مونومرات يمكن ربطها بأكثر من اثنين من مونومرات وهي وحدات هيكلية ذات وظائف أكبر.

يطلق عليها متعددة الوظائف وهي تلك التي تنتج جزيئات بوليمر متشعبة أو شبكة أو ثلاثية الأبعاد ؛ مثل البولي اثيلين ، على سبيل المثال.

الهيكل العظمي أو الهيكل المركزي

مع رابطة مزدوجة بين الكربون والكربون

هناك المونومرات التي توجد في بنيتها هيكل عظمي مركزي يتكون من ذرتين كربون على الأقل متصلتين برابطة مزدوجة ، (C = C). 

في المقابل ، تحتوي هذه السلسلة أو الهيكل المركزي على ذرات متصلة بشكل جانبي يمكنها تغيير تشكيل مونومر مختلف. (R₂C = CR₂).

إذا تم تعديل أو استبدال أي من سلاسل R ، يتم الحصول على مونومر مختلف. وبالمثل ، عندما تتحد هذه المونومرات الجديدة فإنها ستشكل بوليمر مختلفًا.

من الممكن ذكر البروبيلين كمثال على هذه المجموعة من المونومرات (H₂C = CH₃H) ، رباعي فلورو إيثيلين (F₂ج = قوات التحالف₂) وكلوريد الفينيل (H₂C = CClH).

مجموعتان وظيفيتان في الهيكل

على الرغم من وجود المونومرات التي لها مجموعة وظيفية واحدة ، إلا أن هناك مجموعة كبيرة من المونومرات التي لها مجموعتان وظيفيتان في بنيتها.

الأحماض الأمينية هي مثال جيد على ذلك. لديهم مجموعة وظيفية الأمينية (-NH₂) والمجموعة الوظيفية من حمض الكربوكسيل (-COOH) تعلق على ذرة الكربون المركزية.

هذه الخاصية لكونها مونومر حيوي ، تعطي أيضًا القدرة على تكوين سلاسل طويلة من البوليمرات كوجود روابط مزدوجة.

المجموعات الوظيفية

بشكل عام ، يتم إعطاء خصائص البوليمرات بواسطة الذرات التي تشكل السلاسل الجانبية للمونومرات. هذه السلاسل تشكل المجموعات الوظيفية للمركبات العضوية.

هناك عائلات من المركبات العضوية التي تعطي خصائصها المجموعات الوظيفية أو السلاسل الجانبية. مثال على ذلك المجموعة الوظيفية لحمض الكربوكسيل R-COOH ، المجموعة الأمينية R-NH₂, الكحول R-OH ، من بين أمور أخرى كثيرة تشارك في تفاعلات البلمرة.

الاتحاد من نفس أو مونومرات مختلفة

اتحاد مونومرات متساوية

يمكن أن تشكل المونومرات أنواعًا مختلفة من البوليمرات. يمكنك الانضمام إلى المونومرات نفسها أو من نفس النوع وإنشاء ما يسمى المتجانسات المتجانسة.

على سبيل المثال ، يمكن ذكر الستايرين ، مونومر تشكيل البوليسترين. النشا والسليلوز هي أيضا أمثلة على المتجانسات المتشكلة التي تتشكل من سلاسل طويلة متفرعة من مونومر الجلوكوز.

اتحاد المونومرات المختلفة

اتحاد المونومرات المختلفة تشكل البوليمرات المشتركة. يتم تكرار الوحدات بأعداد مختلفة أو ترتيب أو تسلسل على طول هيكل سلاسل البوليمر (A-B-B-B-A-A-B-A-A- ...).

وكمثال على البوليمرات المشتركة ، يمكن ذكر النايلون ، وهو بوليمر يتكون من وحدات متكررة من اثنين من المونومرات المختلفة. هذان الحمضان ثنائي الكربوكسيل وجزيء الديامين ، اللذان يتم ربطهما عبر التكثيف بنسب متساوية الأضلاع (متساوية).

يمكن أيضًا إضافة أحاديات مختلفة بنسب غير متساوية ، مثل تكوين البولي إثيلين المتخصص الذي يكون هيكله الأساسي هو مونومر 1-الأوكتين بالإضافة إلى مونومر الإيثيلين.

أنواع المونومرات

هناك العديد من الخصائص التي تسمح بإنشاء عدة أنواع من المونومرات ، من بينها أصلها ووظائفها وهيكلها ونوع البوليمر الذي تشكله وكيف يتم بلمرتها وروابطها التساهمية.

مونومرات طبيعية

-هناك مونومرات من أصل طبيعي مثل الأيزوبرين ، والتي يتم الحصول عليها من النسغ أو اللاتكس ال النباتات ، وهذا هو أيضا هيكل أحادي من المطاط الطبيعي.

-بعض الأحماض الأمينية التي تنتجها الحشرات تشكل فيبروين أو بروتين الحرير. أيضا ، هناك الأحماض الأمينية التي تشكل البوليمر الكيراتين ، وهو بروتين الصوف التي تنتجها الحيوانات مثل الأغنام.

-من بين المونومرات الطبيعية أيضًا الوحدات الهيكلية الأساسية للجزيئات الحيوية. الجلوكوز أحادي السكاريد ، على سبيل المثال ، يرتبط بجزيئات الجلوكوز الأخرى لتكوين أنواع مختلفة من الكربوهيدرات مثل النشا ، الجليكوجين ، السليلوز ، من بين أشياء أخرى..

-الأحماض الأمينية ، من ناحية أخرى ، يمكن أن تشكل مجموعة واسعة من البوليمرات المعروفة باسم البروتينات. هذا بسبب وجود 20 نوعًا من الأحماض الأمينية ، والتي يمكن ربطها بأي ترتيب تعسفي ؛ وبالتالي ، في نهاية المطاف تشكيل البروتين واحد أو آخر مع خصائصها الهيكلية الخاصة.

-تعد أحاديات النيوكليوتيدات ، التي تشكل الجزيئات الكبيرة تسمى الحمض النووي DNA و RNA على التوالي ، من المونومرات المهمة جدًا في هذه الفئة..

المونومرات الاصطناعية

-من بين المونومرات الصناعية أو الاصطناعية (التي تعد عديدة) ، يمكننا أن نذكر بعضها الذي صنعت به أنواع مختلفة من البلاستيك ؛ مثل كلوريد الفينيل ، الذي يشكل كلوريد البولي فينيل أو PVC ؛ وغاز الإيثيلين (ح₂C = CH₂) ، والبولي ايثلين البوليمر.

من المعروف جيدًا أنه باستخدام هذه المواد ، يمكنك إنشاء مجموعة متنوعة من الحاويات والزجاجات والأدوات المنزلية ولعب الأطفال ومواد البناء وغيرها..

-مونومر رباعي فلورو إيثيلين (F₂ج = قوات التحالف₂تم العثور على تشكيل البوليمر المعروف والمعروف تجاريا باسم تفلون.

-يعتبر جزيء الكابرولاكتام المشتق من التولوين ضروريًا لتركيب النايلون ، من بين أشياء أخرى كثيرة.

-هناك العديد من مجموعات مونومرات الأكريليك التي يتم تصنيفها وفقًا للتكوين والوظيفة. من بين هذه الأكريلاميد والميثاكريلاميد ، أكريليت ، الأكريليك مع الفلورايد ، من بين أمور أخرى.

المونومرات القطبية والقطبية

تم إجراء هذا التصنيف وفقًا للاختلاف في كهرومائية الذرات التي تشكل المونومر. عندما يكون هناك اختلاف ملحوظ ، تتشكل المونومرات القطبية ؛ على سبيل المثال ، الأحماض الأمينية القطبية مثل ثريونين والهليون.

عندما يكون الفرق في الكهربية صفرًا ، تكون المونومرات غير قطبية. هناك أحماض أمينية غير قطبية مثل التربتوفان ، ألانين ، فالين ، وغيرها ؛ وكذلك مونومرات apolar مثل خلات الفينيل.

مونومرات حلقية أو خطية

وفقًا لشكل أو تنظيم الذرات داخل بنية المونومرات ، يمكن تصنيفها على أنها مونومرات دورية ، مثل البرولين وأكسيد الإيثيلين ؛ خطي أو أليفاتي ، مثل حمض أميني فالين ، جلايكول الإيثيلين من بين أشياء أخرى كثيرة.

أمثلة

بالإضافة إلى تلك المذكورة أعلاه ، تتوفر الأمثلة الإضافية التالية من المونومرات:

-الفورمالديهايد

-فورفورال

-cardanol

-اللبن

-الستايرين

-الكحول البولي فينيل

-أيزوبرين

-الأحماض الدهنية

-اليبوكسيد

-وعلى الرغم من عدم ذكرها ، فهناك مونومرات ليست بنياتها مكربنة ، ولكن الكبريت والفوسفور أو ذرات السيليكون.

مراجع

1. كاري ف. (2006). الكيمياء العضوية (الطبعة السادسة). المكسيك: Mc Graw Hill.
2. محرري موسوعة بريتانيكا. (29 أبريل 2015). مونومر: مركب كيميائي. مأخوذة من: britannica.com
3. ماثيوز ، هولد وأهيرن. (2002). الكيمياء الحيوية (الطبعة الثالثة). مدريد: بيرسون
4. البوليمرات والمونومرات. تم الاسترجاع من: materialsworldmodules.org
5. ويكيبيديا. (2018). مونومر. مأخوذة من: en.wikipedia.org