Back to chapter

21.2:

Polimerler

JoVE Core
Química
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Química
Polymers

Idiomas

COMPARTILHAR

Polimer, kovalent bağlarla bir arada tutulan, monomer adı verilen küçük moleküllerden oluşan bir zincirdir. Organizmalar biyolojik polimerleri sentezleyebilir veya bilim adamları laboratuvarda polimerleri sentezleyebilir. Doğal polimerler, tüm canlı organizmalarda bulunan genetik materyal olan DNA ve yaşamın yapı taşları olan proteinler, polisakkaritler ve lipitleri içerir.Plastikler en yaygın sentetik polimerlerden bazılarıdır ve naylon, polietilen ve teflon içerir. Daha büyük bir molekül oluşturmak için birbirine bağlanan monomerlerin süreci polimerizasyon olarak bilinir. Monomerler, iki farklı reaksiyon mekanizması, yoğunlaşma ve ekleme ile polimerize olur.Yoğuşma polimerizasyonu, sırasıyla bir reaktif hidrojen atomu ve hidroksil grubuna sahip iki monomerin, bir yan ürün olarak suyun salınmasıyla birbirine bağlandığı zamandır. Doğal polimerlerin çoğu, yoğunlaşma reaksiyonları yoluyla oluşur. Polimerizasyona ek olarak, karbon-karbon çift bağlı monomerler, atomların salımı yoluyla herhangi bir yan ürün oluşmadan bir polimer oluşturmak için birbirine eklenir.Aynı tip monomerlerden oluşan polimerler homopolimerler olarak bilinir ve farklı tipte monomerlerden yapılanlar heteropolimerler olarak bilinir. En bol miktarda bulunan doğal polimer olan selüloz, bir glikoz homopolimeridir, öte yandan deniz kökenli bir polimer olan agaroz, galaktoz ve 3, 6-anhidro-L-galaktopiranozun bir heteropolimeridir. Polimerler, monomer türlerine bağlı olarak çeşitli yapılara sahiptir.Doğrusal polimerler uzun monomer zincirleridir. Örneğin selüloz, beta 1, 4-glikosidik bağlarla bir arada tutulan doğrusal bir polimerdir. Dallı polimerler, alfa 1, 6-glikosidik bağlar yoluyla 24 ila 30 monomerden sonra dallanan bir nişasta bileşeni olan amilopektin gibi ana zincirden ayrılan zincirlere sahiptir.Çapraz bağlı polimerler, sentetik olarak oluşturulmuş bir silikon merdiven polimeri gibi bir merdiven gibi birkaç noktada bir arada tutulan iki veya daha fazla zincire sahiptir veya jöleler ve reçellerde pektinlerin oluşturduğu jel gibi, birbirine bağlı zincirlerden oluşan karmaşık bir ağ oluşturur.

21.2:

Polimerler

Polimer kelimesi, ‘çok’ anlamına gelen Yunanca ‘poli’ ve ‘parçalar’ anlamına gelen “mer” kelimelerinden türetilmiştir. Polimerler, monomerler olarak bilinen daha küçük moleküllerin yinelenen birimlerinden oluşan uzun molekül zincirleridir. Ya DNA ve proteinler gibi doğal olarak oluşurlar ya da plastikler gibi sentetik olarak inşa edilebilirler. Sergiledikleri özelliklere katkıda bulunan doğrusal zincirler, dallı zincirler veya karmaşık ağlar gibi çeşitli yapısal özelliklere sahiptirler. Ek olarak, bir polimer üzerinde bulunabilecek fonksiyonel gruplar özelliklerini daha da tanımlar. Bir polimerin tek tek birimleri, ekleme veya yoğunlaşma polimerizasyonu yoluyla meydana gelen kararlı kovalent bağlarla bir arada tutulur.

Ek Polimerizasyon

Reaksiyona katılan monomerler çift bağlara sahip olduğunda ek polimerizasyon meydana gelir. Bu reaksiyon, reaksiyonu başlatmak için eşlenmemiş bir değerlik elektronuna sahip harici bir molekülün varlığını gerektirir. Bu eşleştirilmemiş elektron oldukça reaktiftir ve bir monomerdeki çift bağlardan biriyle bir bağ oluşturur, bu da monomerin eşleştirilmemiş bir değerlik elektronuna sahip olmasına yol açar. Bu eşlenmemiş değerlik elektronu daha sonra çift bağlara sahip başka bir monomerle ilişkilendirilir ve molekülün çift bağlara sahip diğer monomerleri eklemeye devam ettiği bir zincir reaksiyonuna yol açar. Bu, monomerler zincirinin oluşumuyla sonuçlanır ve en son eklenen, eşleşmemiş bir valans elektronuna sahiptir. Bu ekleme reaksiyon, eşleşmemiş elektronlara sahip iki zincir bir bağ oluşturmak için birbirleriyle reaksiyona gelene kadar devam eder. Bu, eşleşmeyen değer elektronlarını ortadan kaldırır ve reaksiyonun sonlandırılmasına neden olur.

Kondenzasyon Polimerizasyonu

Aşamalı büyüme polimerizasyonu olarak da bilinen kondenzasyon polimerizasyonu, asit veya enzim gibi bir katalizör gerektirir ve monomerler, aminler veya karboksilik asitler gibi en az iki reaktif fonksiyonel gruba sahip olmalıdır. Fonksiyonel monomer grupları, ester veya amid bağlantıları gibi bağlantılar oluşturmak üzere birbirleriyle reaksiyona girer ve buna su gibi küçük bir molekülün kaybı eşlik eder. Kondenzasyon polimerizasyonu, ilave polimerizasyona kıyasla daha yavaş bir reaksiyondur ve çoğu durumda ısı varlığını gerektirir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Chapter 20.1: Hydrocarbons.