Monómero
El monómero ( otro griego μόνος "uno" + μέρος "parte") es una sustancia de bajo peso molecular que forma un polímero en una reacción de polimerización ; así como unidades repetitivas (unidades estructurales) en la composición de polímeros.
Los polímeros de bajo peso molecular formados a partir de una pequeña cantidad de monómeros y capaces, a su vez, de polimerizarse se denominan oligómeros .
La capacidad de polimerizar se debe principalmente a la presencia de dobles enlaces en sus moléculas.
Los monómeros se clasifican según su funcionalidad. Los monómeros que tienen dos grupos funcionales reactivos se denominan bifuncionales. Trifuncionales: respectivamente, tres, etc. Estrictamente hablando, los monómeros monofuncionales no pueden "romper" la cadena de polímero en crecimiento, ya que tales sustancias no son capaces de polimerizarse, pero aún pueden usarse para modificar el peso molecular y la distribución del peso molecular del acabado. polímero y como "diluyentes activos" para modificar las propiedades tecnológicas de la mezcla de reacción.
La funcionalidad del monómero no es constante y depende de las condiciones de reacción. Por ejemplo, en reacciones con grupos epoxi o glicidilo , el glicerol a temperaturas inferiores a 80 °C se comporta como un monómero bifuncional. Con temperaturas superiores a 120 °C - como trifuncional. Los monómeros bifuncionales forman polímeros lineales (estrictamente hablando, linealmente ramificados). Trifuncional y con mayor funcionalidad - malla, "tridimensional", caracterizada por infusibilidad e insolubilidad. La funcionalidad también puede ser un valor fraccionario si se calcula de acuerdo con la ecuación de velocidad de reacción:
, dónde:
es la velocidad de reacción , mol/s; es la constante de velocidad de reacción , mol/s; es la concentración de monómero “a”, mol de sustancia/mol de masa de reacción; es la concentración de monómero “b”, mol de sustancia/mol de masa de reacción; es la funcionalidad del monómero "a"; es la funcionalidad del monómero "b".
Otras sustancias de bajo peso molecular suelen denominarse dímeros , trímeros, tetrámeros, pentámeros, etc., si constan, respectivamente, de 2, 3, 4 y 5 monómeros. El prefijo "oligo-" ( sacáridos , meros , péptidos ) se añade en el caso general cuando el polímero consta de una pequeña cantidad de monómeros.
La mezcla de dos monómeros A y B, capaces de autopolimerizarse y reaccionar mutuamente, nunca da una alternancia regular de enlaces (-ABABABABAB-) ni cadenas absolutamente puras (-AAAAAAAA- + -BBBBBB-). La estructura del copolímero resultante depende de cuatro constantes de reacción: la constante de reacción de autopolimerización de cada uno de los monómeros A y B y las constantes de reacción del primero con el segundo y del segundo con el primero .[ aclarar ] .
- Si la constante de reacción de copolimerización del monómero A es mucho mayor que la del B, obtendremos un polímero de la forma: (-A (A) n AB (B) m B-) con raras inclusiones de A en B y B en A .
- Si la constante de reacción de la copolimerización del monómero A es cercana a B, entonces obtendremos un polímero tipo bloque: (-AAABBBAAAABBBB-), y el tamaño de los bloques dependerá de la relación entre la constante de polimerización mutua y la autopolimerización. constante de polimerización. Cuanto mayor sea este valor, más a menudo se produce la alternancia de monómeros.
- Si las constantes de reacción de la copolimerización de monómeros difieren significativamente, es tecnológicamente mucho más fácil obtener plástico con las propiedades deseadas mediante una simple mezcla mecánica de homopolímeros terminados.
Ejemplos
Los monómeros pueden ser orgánicos o inorgánicos.
Ejemplos de polímeros inorgánicos son fósforo rojo , selenio .
Ejemplos de monómeros orgánicos son moléculas de hidrocarburos insaturados como alquenos y alquinos . Por ejemplo, la polimerización del etileno conduce a la formación de un plástico muy conocido : el polietileno .
Los monómeros acrílicos también se usan ampliamente en la industria: ácido acrílico, acrilamida .
Como resultado de la polimerización de monómeros naturales- aminoácidos , se forman proteínas . Los monómeros de glucosa forman varios polisacáridos : glucógeno , almidón .