단량체는 중합체의 시작 단위이다. 중합 과정을 통해 다른 단량체와 반응하여 중합체를 형성 할 수있는 단일 분자입니다.
이름에서 알 수 있듯이 단량체는 다른 단량체 분자와 반응하여 중합체를 형성 할 수있는 단일 분자이다. 그것은 중합체의 기본 단위이며, 중합체 화합물의 기본 빌딩 블록으로 생각할 수있다. 그것은 중합체를 정의하는 것이 다소 간단하게 만듭니다. 그것은 단량체라고 불리는 작은 서브 유닛으로 구성된 큰 분자입니다. 중합체는 또한 거대 분자 라고도합니다. . 분자는 화학 결합에 의해 함께 유지되는 둘 이상의 원자 그룹에 지나지 않습니다.
일반적으로 발견 된 중합체는 탄수화물, 지질 또는 단백질을 포함하며 모두 반복 단량체 유닛으로 만들어집니다. 단당류라고하는 탄수화물 단량체는 포도당과 과당 단위로 구성됩니다. 지질은 유사하게 지방산과 글리세롤로 만들어진다. 우리 몸의 DNA 또는 RNA는 단량체 인 뉴클레오티드에서 기원을 발견합니다. 마지막으로, 우리 몸의 빌딩 블록 인 단백질은 또한 아미노산이라는 단량체 단위로 만들어졌습니다.
분자가 단량체가 되려면 다른 단량체 분자와 상호 작용할 수 있어야한다고 말하는 것이 안전합니다.
단량체 란 무엇입니까?
단량체는 저 분자량 탄화수소 분자이다. 화학에서, 탄화수소는 수소와 탄소 분자로 완전히 구성된 모든 화합물이다. 단량체는 또한 이량 체 (2 개의 단량체 단위), 삼량 체 (3 개의 단량체 단위) 등을 형성 할 수 있습니다.
중합체의 단량체 단위는 최종 중합체의 구성을 유지하는 화학적 결합의 도움과 함께 결합된다. 함께 결합 된 단량체 단위에 따라 중합체가 가질 수있는 다양한 유형의 구성이 있습니다.
많은 단량체 유닛은 동일한 수의 탄소 원자를 가지고 있지만 다른 구성을 가지고 있다는 점에 주목하는 것이 흥미 롭습니다. 동일한 수의 탄소 원자를 가진 이러한 분자이지만 다양한 구성을 이성질체라고합니다. 포도당, 갈락토스 및 과당은 이성질체 단량체의 일반적인 예입니다. 그것들은 유사한 화학적 공식, 즉 분자에서 유사한 수의 원자를 가지지 만, 이들 원자의 분자 배열은 다르기 때문에 3 가지 다른 화합물을 생성한다.
이성질체 단량체. (사진 크레딧 :Emir Kaan/Shutterstock)
동일한 단량체 유닛의 상이한 이성질체 분자는 중합체 화합물에 상이한 특성을 부여한다.
폴리머 란 무엇입니까?
중합체는 반복 단량체 단위로 구성되며 천연 또는 합성 일 수 있습니다. 폴리머는 위에서 언급 한 바와 같이 우리 시스템의 중요한 부분을 형성합니다. 폴리머는 또한 다이아몬드, 석영 및 콘크리트, 유리, 종이, 플라스틱 및 고무와 같은 기타 인공 재료에서도 발견됩니다.
중합체는 homopolymer 일 수 있습니다 또는 heteropolymer . homopolymer는 폴리 비닐 클로라이드와 같은 동일한 단량체의 반복 단위를 가지고 있습니다. 헤테로 폴리머는 둘 이상의 다른 단량체 유닛을 갖는다. 단백질은 다양한 아미노산이 함께 결합되어 일반적으로 발견되는 이종 폴리머입니다.
반복되는 분자 단위는 공유 결합에 의해 함께 결합되며, 여기에는 두 원자 사이의 전자 공유가 포함됩니다. 이것은 다른 유형의 화학적 결합에 비해 결합을 비교적 강하게 만듭니다. 결과적으로, 중합체는 더 강하고 파손하기가 훨씬 어렵다. 게의 단단한 껍질은 중합체 키틴으로 구성되어있어 그 생물의 껍질을 깨기가 매우 어렵습니다!
유기 중합체는 생물에서 발견되며 식물에서 셀룰로오스 및 리그닌과 같은 매우 중요한 역할을합니다. 리그닌은 식물 세포벽을 형성하는 데 도움이되는 반면, 셀룰로오스는 동일한 세포벽에 강성을 제공해야합니다.
식물 세포에 존재하는 셀룰로오스의 중합체. (사진 크레디트 :Designua/Shutterstock)
그렇다면… 단량체는 이러한 장쇄 중합체를 어떻게 형성합니까? 중합이라는 정교한 공정에 의해 발생합니다.
중합 란 무엇입니까?
화학 반응을 통한 중합체 형성 과정은 중합 라고합니다. . 이 과정에서 일부 화학 그룹은 손실되어 예상과 다른 최종 제품으로 이어집니다. 결과적으로, 중합체는 원래 단일 단일체 유닛의 동일한 화학적 특성을 항상 유지하지는 않는다. 중합 반응은 두 가지 유형의 연쇄 반응 입니다 및 단계-반응 .
스티렌의 중합 반응. (사진 크레디트 :Designua/Shutterstock)
앞에서 언급 한 바와 같이, 이성질체 단량체가 반응에 존재하는 경우, 공유 결합이 발생하는 방식에 영향을 미치는 경향이 있으며, 이는 중합체의 특성을 수정한다.
.대부분의 경우 단량체는 적어도 하나의 탄소 대 탄소-탄소 이중 결합을 가지고 있음에 주목해야한다. 탄소 원자는 6 개의 전자를 가지며 단일 결합, 이중 결합 또는 다른 원자와의 삼중 결합을 형성 할 수 있습니다. 이들 중 대부분은 공유 결합이며 각각 다른 원자와 1, 2 또는 3 개의 전자의 공유를 포함합니다. 원자가 서로 결합하여 더 많은 안정성을 얻으므로 여분의 전자가있는 원자는 일반적으로 다른 것보다 더 반응성이 있습니다.
화합물을 형성하기 위해 다른 원자에 결합 할 수있는 유리 전자를 갖는 임의의 화합물을 자유 라디칼이라고한다. 이들 자유 라디칼은 단량체 유닛의 이중 결합에 결합하여 중합체를 형성하는 촉매와 유사하다. 자유 라디칼은 이중 결합을 파괴하고 단량체와 결합하여 자유 전자가 라디칼에서 단량체 단위의 외부 탄소로 전달됩니다. 이 유리 전자는 다른 단량체 유닛을 찾아서 설정하고 반복적 인 과정이 시작되는데, 여기서 단량체 유닛은 서로 결합한다. 이것은 중합의 연쇄 반응 유형입니다. 이러한 방식으로 생성 된 중합체는 고 분자량 화합물입니다.
반면에 단계-반응 중합은 저 분자량 화합물을 생성하고 더 높은 온도를 필요로한다. 물이나 염산과 같은 부산물이 반응 동안 형성 될 수 있기 때문에 이것은 또한 축합 반응이라고도합니다. 이들 축합 중합 반응의 대부분은 양성 단량체를 포함한다. 두 가지 다른 기능 그룹을 갖는 단량체를 양성 단량체라고합니다.
물 분자의 방출과의 계단 반응 중합. (사진 크레딧 :Calvero/Wikimedia Commons)
치환기는 원래 탄화수소에 존재하는 하나 이상의 수소 원자를 대체하여 새로운 분자를 초래하는 원자 또는 원자 그룹입니다. 이것은 우리에게 분자 내의 특정 치환기로서 기능 그룹의 정의를 분자에 다른 화학적 특성을 부여하는 데 도움이된다. 이 양성 단량체는 다른 단량체와 양방향으로 결합하여 사슬이 성장하여 중합체를 제공 할 수 있습니다.
.결론
1899 년경 언젠가 독일 과학자는 diazomethane이라는 화합물을 분해하려고 노력하면서 플라스크 바닥에서 약간의 끈적한 물질을 발견했습니다. 훌륭한 연구 후, 그는 우연히 폴리 메틸렌이라는 -CH2- 분자의 중합체를 만들었다는 것이 밝혀졌습니다.
나중에 1935 년에 일부 영국 과학자들은 에틸렌을 벤즈 알데히드와 반응하려고 노력하면서 나중에 폴리에틸렌 또는 일반적으로 플라스틱이라고하는 왁스 고체를 발견했습니다. 오늘날 대부분의 케이블은 절연을 위해 폴리에틸렌의 폴리머로 싸여 있습니다.
폴리에틸렌은 전 세계 인간이 쓰레기 봉투, 소다 병, 포장, 용기 등과 같은 다양한 형태로 가장 일반적으로 사용됩니다. 우리는 폴리머를 가로 질러 걸려 넘어지는 것에서 특정 산업 용도를 위해 제조하는 데 먼 길을 왔습니다.
.다음에 화학 실험실에서 작업하는 동안 반응 후 형성된 잔류 물을 자세히 살펴볼 수 있습니다. 폴리머도 발견 할 수 있습니다!
