โมโนเมอร์เป็นโครงสร้างซ้ำหรือหน่วยภายในโมเลกุลขนาดใหญ่ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าพอลิเมอร์ คำมาจากภาษากรีก โมโน ความหมายหนึ่งและ meros ความหมายส่วน; มันเป็นหนึ่งในหลาย ๆ ส่วนที่คล้ายกันของสายยาวที่ประกอบขึ้นเป็นโมเลกุล โมโนเมอร์จะรวมตัวกันเพื่อสร้างพอลิเมอร์ในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันซึ่งโมเลกุลจะเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยการแบ่งปันอิเล็กตรอนในสิ่งที่เรียกว่าพันธะโควาเลนต์ พวกเขายังสามารถเชื่อมโยงซึ่งกันและกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีขนาดเล็กลงเช่น dimer ประกอบด้วยโมโนเมอร์สองตัวและ trimer สามตัวตัวอย่างเช่น โพลีเมอร์อาจประกอบด้วยหลายพันหน่วย
คุณสมบัติโครงสร้างของพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับการจัดเรียงของโมโนเมอร์ที่มันประกอบด้วย สิ่งนี้อาจส่งผลกระทบต่อการละลายในน้ำจุดหลอมเหลวปฏิกิริยาทางเคมีหรือความทนทานของมัน โพลีเมอร์สองตัวสามารถมีโมเลกุลโมโนเมอร์เดียวกัน แต่เนื่องจากการเตรียมการของพวกเขาพวกเขาสามารถมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน
พันธะ
คุณสมบัติที่สำคัญของหน่วยโมโนเมอร์คือความสามารถในการเชื่อมโยงไปยังโมเลกุลอื่น ๆ อย่างน้อยสองโมเลกุล จำนวนโมเลกุลที่หน่วยสามารถเชื่อมโยงกับถูกกำหนดโดยจำนวนของไซต์ที่ใช้งานที่สามารถเกิดพันธะโควาเลนต์ได้ ถ้ามันสามารถรวมกับโมเลกุลอื่น ๆ ได้เพียงสองโมเลกุลโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นโซ่จะเกิดขึ้น ถ้ามันสามารถเชื่อมโยงกับโมโนเมอร์อื่น ๆ สามตัวหรือมากกว่านั้นก็สามารถสร้างโพลีเมอร์ครอสลิงค์สามมิติขั้นสูงขึ้นได้ ธาตุคาร์บอนเป็นพื้นฐานของโพลีเมอร์ส่วนใหญ่เนื่องจากเป็นหนึ่งในองค์ประกอบไม่กี่ตัวที่สามารถยึดติดในสี่ทิศทางที่แตกต่างกันกับอะตอมอื่น ๆ
กระบวนการเชื่อมไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับโมโนเมอร์สองหน่วยเพียงแค่รวมเข้าด้วยกัน ในหลายกรณีแต่ละยูนิตจะสูญเสียอะตอมหนึ่งหรือสองอะตอมซึ่งก่อตัวเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ยกตัวอย่างเช่นหน่วยหนึ่งอาจยอมแพ้อะตอมไฮโดรเจนและอีกกลุ่มหนึ่งคือไฮดรอกซิลหรือไฮโดรเจน - ออกซิเจนกลุ่มเพื่อสร้างพันธะการผลิตน้ำ (H 2 O) เป็นผลพลอยได้ การเกิดพอลิเมอไรเซชันประเภทนี้เรียกว่าปฏิกิริยาการควบแน่น
ประเภทของพอลิเมอร์
โพลิเมอร์ที่ประกอบด้วยโมโนเมอร์ชนิดเดียวทั้งหมดเรียกว่าโฮโมพอลิเมอร์ หากมีมากกว่าหนึ่งประเภทของหน่วยนี้เรียกว่า co-polymer สามารถจัดกลุ่มเหล่านี้เป็นหมวดหมู่ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับวิธีการจัดเรียงหน่วย:
- การสลับ: สองหน่วยที่แตกต่างกันสลับกันเป็นอย่างอื่นเช่น ... ABABAB ...
- เป็นงวด: มีการทำซ้ำชุดของหน่วยเช่น… ABCABCABC ...
- Block: Homopolymers ที่แตกต่างกันสองตัวขึ้นไปถูกผูกมัดเข้าด้วยกันตัวอย่างเช่น… AAAABBBB …
- สถิติ: ลำดับของหน่วยไม่มีรูปแบบคงที่ แต่ชุดค่าผสมบางอย่างมีแนวโน้มมากกว่าชุดอื่น ๆ
- สุ่ม: ลำดับไม่มีรูปแบบที่มองเห็นได้
โมโนเมอร์ธรรมชาติ
หนึ่งในโมโนเมอร์ธรรมชาติที่พบมากที่สุดคือกลูโคสซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตอย่างง่าย มันสามารถเข้าร่วมกับโมเลกุลกลูโคสอื่น ๆ ได้หลายวิธีเพื่อสร้างโพลีเมอร์ที่หลากหลาย เซลลูโลสที่พบในผนังเซลล์ของพืชประกอบด้วยสายโซ่ของโมเลกุลน้ำตาลกลูโคสสูงถึง 10,000 หรือมากกว่าหน่วยยาวทำให้มันเป็นโครงสร้างเส้นใย ในแป้งหน่วยกลูโคสจากโซ่กิ่ง ปลายกิ่งต่าง ๆ นานาก่อให้เกิดจุดที่เอนไซม์สามารถเริ่มทำลายโมเลกุลลงทำให้ย่อยได้ง่ายกว่าเซลลูโลส
ตัวอย่างอื่น ๆ คือกรดอะมิโนซึ่งสามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างโปรตีนและนิวคลีโอไทด์ซึ่งสามารถรวมตัวกับสารประกอบคาร์โบไฮเดรตบางชนิดเพื่อสร้าง DNA และ RNA ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีชีวิตที่รู้จักทั้งหมด Isoprene สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่พบในพืชหลายชนิดสามารถรวมตัวเป็นยางธรรมชาติ ความยืดหยุ่นของสารนี้เกิดจากความจริงที่ว่าหน่วยรูปแบบขดโซ่ที่สามารถยืดออกและซึ่งจะหดตัวกลับเข้าสู่สถานะขดเมื่อปล่อย
โพลีเมอร์ที่มนุษย์สร้างขึ้น
โพลีเมอร์สังเคราะห์จำนวนมากได้รับการผลิตและรวมถึงวัสดุในชีวิตประจำวันเช่นพลาสติกและกาว บ่อยครั้งที่โมโนเมอร์ที่พวกมันถูกสร้างขึ้นนั้นเป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติแม้ว่าพวกมันอาจจะถูกสังเคราะห์ขึ้นมาเองก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่สารประกอบเหล่านี้คือไฮโดรคาร์บอน - โมเลกุลที่มีเพียงคาร์บอนและไฮโดรเจน
ตัวอย่างหนึ่งคือเอทิลีน (C 2 H 4 ซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอนอย่างง่ายที่ผลิตโดยพืช แต่ผลิตจากปิโตรเลียมจำนวนมากพอลิเมอร์กลายเป็นโพลีเอธิลีนซึ่งบางครั้งเรียกว่าพลาสติกซึ่งเป็นพลาสติกที่ใช้กันมากที่สุด มันถูกสร้างขึ้นโดยการแปลงพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอนสองชนิดของเอทิลีนเป็นพันธะเดี่ยวทำให้แต่ละอันสามารถสร้างพันธะเดี่ยวกับอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียงและปล่อยให้โซ่ยาวขึ้นตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ โพรพิลีนและสไตรีน จะใช้ในการผลิตโพรพิลีนและสไตรีนตามลำดับ
