단량체 : 특성, 유형 및 예 - 화학 - 2026

단량체는 큰 기본 또는 중요 구성 단위 또는 중합체라는 복잡한 분자를 구성하는 작은 분자 또는 단순하다. Monomer는 모노, 하나 및 단순한 부분을 의미하는 그리스어 기원의 단어입니다.

한 단량체가 다른 단량체와 결합하면 이량 체가 형성됩니다. 이것이 차례로 다른 단량체와 결합하면 삼량 체를 형성하고 올리고머라고 불리는 짧은 사슬 또는 중합체라고 불리는 긴 사슬을 형성 할 때까지 계속됩니다.

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단량체는 전자 쌍을 공유하여 화학 결합을 형성하여 결합하거나 중합합니다. 즉, 이들은 공유 유형의 결합으로 결합됩니다.

위의 이미지에서 큐브는 모노머를 나타내며, 두면 (두 개의 결합)으로 연결되어 사탑이 생깁니다.

이러한 단량체의 결합을 중합이라고합니다. 동일하거나 다른 유형의 단량체가 결합 될 수 있으며, 이들이 다른 분자와 설정할 수있는 공유 결합의 수는 이들이 형성하는 중합체의 구조 (선형, 경사 사슬 또는 3 차원 구조)를 결정합니다.

폴리스티렌 분자. 모노머 예 (빨간색 직사각형)

매우 다양한 모노머가 있으며, 그중 천연 유래의 모노머가 있습니다. 이들은 생명체의 구조에 존재하는 생체 분자라고 불리는 유기 분자에 속하고 설계합니다.

예를 들어, 단백질을 구성하는 아미노산; 탄수화물의 단당류 단위; 및 핵산을 구성하는 모노 뉴클레오티드. 합성 모노머도있어 페인트 및 플라스틱과 같은 무수히 다양한 불활성 고분자 제품을 생산할 수 있습니다.

테플론으로 알려진 폴리머를 형성하는 테트라 플루오로 에틸렌 또는 베이클라이트라고 불리는 폴리머를 형성하는 모노머 페놀과 포름 알데히드와 같이 주어질 수있는 수천 개의 예 중 두 가지가 언급 될 수 있습니다.

단량체 특성

단량체는 공유 결합으로 연결됩니다.

단량체의 형성에 참여하는 원자는 공유 결합과 같은 강하고 안정적인 결합에 의해 함께 유지됩니다. 마찬가지로, 단량체는 이러한 결합을 통해 다른 단량체 분자와 중합하거나 결합하여 중합체에 강도와 안정성을 부여합니다.

단량체 사이의 이러한 공유 결합은 단량체를 구성하는 원자, 이중 결합의 존재 및 단량체의 구조를 갖는 기타 특성에 따라 달라지는 화학 반응에 의해 형성 될 수 있습니다.

중합 공정은 축합, 첨가 또는 자유 라디칼에 의한 세 가지 반응 중 하나 일 수 있습니다. 그들 각각은 자체 메커니즘과 성장 모드를 가지고 있습니다.

모노머 기능 및 폴리머 구조

단량체는 적어도 2 개의 다른 단량체 분자와 결합 할 수 있습니다. 이 특성 또는 특성은 단량체의 기능성으로 알려진 것이며, 이것이 고분자의 구조 단위가 될 수있게합니다.

단량체는 단량체의 활성 또는 반응성 부위에 따라 이작 용성 또는 다 작용 성일 수 있습니다. 즉, 다른 분자 또는 단량체의 원자와 공유 결합의 형성에 참여할 수있는 분자의 원자.

이 특성은 아래에 자세히 설명 된 바와 같이 구성하는 폴리머의 구조와 밀접하게 관련되어 있기 때문에 중요합니다.

이중 기능성 : 선형 폴리머

단량체는 다른 단량체와의 결합 부위가 두 개뿐 일 때 이중 기능을합니다. 즉, 단량체는 다른 단량체와 2 개의 공유 결합 만 형성 할 수 있고 선형 중합체 만 형성 할 수 있습니다.

선형 중합체의 예에는 에틸렌 글리콜 및 아미노산이 포함됩니다.

다 관능 모노머-3 차원 폴리머

두 개 이상의 단량체와 결합 할 수 있고 가장 높은 기능성을 가진 구조 단위를 구성 할 수있는 단량체가 있습니다.

그것들은 다작 용성이라고 불리며 분 지형, 네트워크 형 또는 3 차원 고분자 거대 분자를 생성하는 것들입니다. 예를 들어 폴리에틸렌과 같습니다.

골격 또는 중앙 구조

탄소와 탄소 사이의 이중 결합

이중 결합으로 연결된 적어도 두 개의 탄소 원자로 구성된 구조에 중심 골격을 가진 단량체가 있습니다 (C = C).

차례로,이 사슬 또는 중앙 구조는 다른 단량체를 형성하기 위해 변할 수있는 측면 결합 원자를 가지고 있습니다. (R ₂ C = CR ₂ ).

R 사슬 중 하나가 변형되거나 치환되면 다른 단량체가 얻어진다. 또한 이러한 새로운 단량체가 함께 모이면 다른 고분자를 형성합니다.

이 단량체 그룹의 예는 프로필렌 (H ₂ C = CH ₃ H), 테트라 플루오로 에틸렌 (F ₂ C = CF ₂ ) 및 비닐 클로라이드 (H ₂ C = CClH)입니다.

구조의 두 가지 작용기

단 하나의 작용기를 가진 단량체가 있지만 구조에 두 개의 작용기를 가진 광범위한 단량체 그룹이 있습니다.

아미노산이 이에 대한 좋은 예입니다. 그들은 아미노 작용기 (-NH ₂ )와 카르복시산 작용기 (-COOH)가 중심 탄소 원자에 부착되어 있습니다.

이작 용성 모노머의 이러한 특성은 또한 이중 결합의 존재와 같은 긴 폴리머 사슬을 형성하는 능력을 부여합니다.

기능 그룹

일반적으로 중합체가 존재하는 특성은 단량체의 측쇄를 형성하는 원자에 의해 제공됩니다. 이 사슬은 유기 화합물의 작용기를 구성합니다.

작용기 또는 측쇄에 의해 특성이 부여되는 유기 화합물 계열이 있습니다. 예를 들어 , 중합 반응에 참여하는 다른 많은 것들 중에서 카르 복실 산 작용기 R – COOH, 아미노 그룹 R – NH ₂ , 알코올 R – OH가 있습니다.

동일하거나 다른 단량체의 결합

동일한 모노머의 결합

단량체는 다양한 종류의 중합체를 형성 할 수 있습니다. 동일한 유형 또는 동일한 유형의 단량체가 결합되어 소위 단일 중합체를 생성 할 수 있습니다.

예를 들어, 폴리스티렌을 형성하는 단량체 인 스티렌을 언급 할 수 있습니다. 전분과 셀룰로오스는 또한 단량체 포도당의 긴 분지 사슬로 구성된 단일 중합체의 예입니다.

다른 단량체의 결합

서로 다른 단량체의 결합이 공중 합체를 형성합니다. 단위는 고분자 사슬 (ABBBAABAA-…)의 구조 전체에 걸쳐 다른 번호, 순서 또는 순서로 반복됩니다.

공중 합체의 예로서, 서로 다른 두 단량체의 반복 단위에 의해 형성된 중합체 인 나일론을 언급 할 수있다. 이들은 등몰 (동일한) 비율로 축합을 통해 결합 된 디카 르 복실 산과 디아민 분자입니다.

1- 옥텐 모노머와 에틸렌 모노머를 기본 구조로하는 특수 폴리에틸렌을 형성하는 경우와 같이 다른 모노머도 동일하지 않은 비율로 결합 될 수 있습니다.

단량체의 유형

다양한 유형의 단량체를 설정할 수있는 많은 특성이 있습니다. 그 중에서 그 기원, 기능성, 구조, 형성되는 중합체 유형, 중합 방법 및 공유 결합이 두드러집니다.

천연 모노머

-식물의 수액이나 라텍스에서 얻어지는 이소프렌과 같은 천연 유래 모노머가 있으며 천연 고무의 모노머 구조이기도합니다.

-곤충에 의해 생성되는 일부 아미노산은 피브로인 또는 실크 단백질을 형성합니다. 또한 양과 같은 동물이 생산하는 양모의 단백질 인 폴리머 케라틴을 형성하는 아미노산이 있습니다.

-천연 모노머 중 생체 분자의 기본 구조 단위이기도합니다. 예를 들어, 단당류 포도당은 다른 포도당 분자와 결합하여 전분, 글리코겐, 셀룰로스 등과 같은 다양한 유형의 탄수화물을 형성합니다.

-반면에 아미노산은 단백질로 알려진 광범위한 폴리머를 형성 할 수 있습니다. 이는 임의의 순서로 연결될 수있는 20 가지 유형의 아미노산이 있기 때문입니다. 따라서 그들은 자체 구조적 특성을 가진 하나 또는 다른 단백질을 형성하게됩니다.

-각각 DNA 및 RNA 핵산이라고하는 거대 분자를 형성하는 모노 뉴클레오타이드도이 범주 내에서 매우 중요한 모노머입니다.

합성 모노머

-인공 또는 합성 모노머 (수많은) 중에서 다양한 종류의 플라스틱이 만들어지는 일부를 언급 할 수 있습니다. 폴리 염화 비닐 또는 PVC를 형성하는 염화 비닐과 같이; 및 에틸렌 가스 (H ₂ C = CH ₂ ) 및 그의 폴리에틸렌 중합체.

이러한 재료로 다양한 용기, 병, 가정용 물건, 장난감, 건축 자재 등을 만들 수 있다는 것은 잘 알려져 있습니다.

-테트라 플루오로 에틸렌 단량체 (F ₂ C = CF ₂ )는 상업적으로 Teflon으로 알려진 중합체를 형성하는 것으로 밝혀졌습니다.

-톨루엔에서 파생 된 카프로 락탐 분자는 나일론 합성에 필수적입니다.

-아크릴 모노머는 구성과 기능에 따라 분류되는 여러 그룹이 있습니다. 이들 중에는 아크릴 아미드 및 메타 크릴 아미드, 아크릴 레이트, 불소가있는 아크릴 등이 있습니다.

비극성 및 극성 단량체

이 분류는 단량체를 구성하는 원자의 전기 음성도 차이에 따라 수행됩니다. 눈에 띄는 차이가 있으면 극성 단량체가 형성됩니다. 예를 들어, 트레오닌 및 아스파라긴과 같은 극성 아미노산.

전기 음성도 차이가 0이면 단량체는 무극성입니다. 트립토판, 알라닌, 발린과 같은 비극성 아미노산이 있습니다. 및 또한 비닐 아세테이트와 같은 무극성 단량체.

순환 또는 선형 단량체

단량체의 구조 내 원자의 모양이나 구성에 따라 이들은 프롤린, 에틸렌 옥사이드와 같은 고리 형 단량체; 아미노산 발린, 에틸렌 글리콜과 같은 선형 또는 지방족.

예

이미 언급 한 것 외에도 다음과 같은 단량체의 추가 예가 있습니다.

-포름 알데히드

-푸르 푸랄

-Cardanol

-갈락토스

-스티렌

-폴리 비닐 알코올

-이소프렌

-지방산

-에폭 사이드

-그리고 언급되지 않았지만 구조가 탄산화되지 않고 황화, 인 또는 실리콘 원자를 갖는 단량체가 있습니다.

참고 문헌

1. 캐리 F. (2006). 유기 화학. (6 판). 멕시코 : Mc Graw Hill.
2. 브리태니커 백과 사전 편집자. (2015, 4 월 29 일). 단량체 : 화합물. 출처 : britannica.com
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4. 폴리머 및 모노머. 출처 : materialsworldmodules.org
5. Wikipedia. (2018). 단위체. 출처 : en.wikipedia.org