MONOMERLER: ÖZELLIKLERI, TÜRLERI VE ÖRNEKLERI - KIMYA - 2025

Monomerler büyük temel, yoksa temel yapı birimi veya polimerler olarak adlandırılan karmaşık bir moleküller oluşturan küçük ya da basit moleküllerdir. Monomer, mono, bir ve tek parça anlamına gelen Yunanca kökenli bir kelimedir.

Bir monomer diğeriyle birleştiğinde bir dimer oluşur. Bunu sırayla başka bir monomerle birleştirerek, bir trimer oluşturur ve oligomerler adı verilen kısa zincirler veya polimer adı verilen daha uzun zincirler oluşturana kadar böyle devam eder.

Kaynak: Flickr aracılığıyla Ardonik

Monomerler, elektron çiftlerini paylaşarak kimyasal bağlar oluşturarak bağlanır veya polimerleşir; yani kovalent tipte bağlarla birleşirler.

Yukarıdaki görüntüde küpler, eğik bir kuleye yol açmak için iki yüzle (iki bağ) birbirine bağlanan monomerleri temsil ediyor.

Bu monomer birliği, polimerizasyon olarak bilinir. Aynı veya farklı tipteki monomerler birleştirilebilir ve başka bir molekülle kurabilecekleri kovalent bağların sayısı oluşturdukları polimerin yapısını belirleyecektir (doğrusal, eğimli zincirler veya üç boyutlu yapılar).

Polistiren molekülü. Monomer örneği (kırmızı dikdörtgen)

Aralarında doğal kaynaklı olan çok çeşitli monomerler vardır. Bunlar canlıların yapısında bulunan biyomolekül adı verilen organik moleküllere aittir ve onları tasarlar.

Örneğin proteinleri oluşturan amino asitler; karbonhidratların monosakkarit birimleri; ve nükleik asitleri oluşturan mononükleotidler. Ayrıca boyalar ve plastikler gibi sayısız çeşitte inert polimer ürünleri üretmeyi mümkün kılan sentetik monomerler de vardır.

Teflon olarak bilinen polimeri oluşturan tetrafloroetilen veya Bakalit adlı polimeri oluşturan monomerler fenol ve formaldehit gibi verilebilecek binlerce örnekten ikisinden bahsedilebilir.

Monomer Özellikleri

Monomerler kovalent bağlarla bağlanır

Bir monomerin oluşumuna katılan atomlar, kovalent bağ gibi güçlü ve kararlı bağlarla bir arada tutulur. Benzer şekilde, monomerler bu bağlar yoluyla diğer monomerik moleküller ile polimerize olur veya bunlarla bağlanarak polimerlere güç ve stabilite verir.

Monomerler arasındaki bu kovalent bağlar, monomeri oluşturan atomlara, çift bağların varlığına ve monomerin yapısına sahip diğer özelliklere bağlı olacak kimyasal reaksiyonlarla oluşturulabilir.

Polimerizasyon işlemi aşağıdaki üç reaksiyondan biri ile olabilir: yoğunlaştırma, ekleme veya serbest radikaller ile. Her biri kendi mekanizmalarını ve büyüme modunu taşır.

Monomerler işlevselliği ve Polimer yapısı

Bir monomer, en az iki başka monomer molekülü ile bağlanabilir. Bu özellik veya karakteristik, monomerlerin işlevselliği olarak bilinen şeydir ve onların makromoleküllerin yapısal birimleri olmalarına izin veren şeydir.

Monomerler, monomerin aktif veya reaktif bölgelerine bağlı olarak iki işlevli veya çok işlevli olabilir; başka bir deyişle, diğer moleküllerin veya monomerlerin atomları ile kovalent bağların oluşumuna katılabilen molekül atomlarının.

Bu özellik, aşağıda detaylandırıldığı üzere, oluşturan polimerlerin yapısıyla yakından bağlantılı olduğundan da önemlidir.

İki işlevlilik: Doğrusal polimer

Monomerler, diğer monomerlerle yalnızca iki bağlanma yerine sahip olduklarında iki işlevlidir; yani monomer, diğer monomerlerle yalnızca iki kovalent bağ oluşturabilir ve yalnızca doğrusal polimerler oluşturur.

Doğrusal polimerlerin örnekleri arasında etilen glikol ve amino asitler bulunur.

Çok Fonksiyonlu Monomerler - Üç Boyutlu Polimerler

İkiden fazla monomerle birleştirilebilen ve en yüksek işlevselliğe sahip yapısal birimleri oluşturan monomerler vardır.

Çok işlevli olarak adlandırılırlar ve dallı, ağ veya üç boyutlu polimerik makromoleküller üretenlerdir; örneğin polietilen gibi.

İskelet veya merkezi yapı

Karbon ve karbon arasında çift bağ ile

Bir çift bağ (C = C) ile bağlı en az iki karbon atomundan oluşan yapılarında merkezi bir iskelete sahip monomerler vardır.

Buna karşılık, bu zincir veya merkezi yapı, farklı bir monomer oluşturmak için değişebilen yanal olarak bağlanmış atomlara sahiptir. (R, ₂ , C = CR ₂ ).

R zincirlerinden herhangi biri değiştirilir veya ikame edilirse, farklı bir monomer elde edilir. Ayrıca, bu yeni monomerler bir araya geldiğinde farklı bir polimer oluşturacaklar.

Monomerlerin Bu grubun örnekleri, propilen (H, ₂ , C = CH ₃ H), tetraflüoroetilen (F ₂ C = CF ₂ ) ve vinil klorür (lH ₂ C = CClH).

Yapıda iki fonksiyonel grup

Sadece bir fonksiyonel gruba sahip monomerler olmasına rağmen, yapılarında iki fonksiyonel gruba sahip geniş bir monomer grubu vardır.

Amino asitler bunun güzel bir örneğidir. Bunlar, bir amino fonksiyonel grup (= NH sahip ₂ ) ve merkezi bir karbon atomuna bağlı karboksilik asit fonksiyonel grubu (-COOH).

İki işlevli bir monomer olmanın bu özelliği, aynı zamanda, çift bağların varlığı gibi uzun polimer zincirleri oluşturma yeteneği de verir.

Fonksiyonel gruplar

Genel olarak, polimerlerin mevcut özellikleri, monomerlerin yan zincirlerini oluşturan atomlar tarafından verilmektedir. Bu zincirler, organik bileşiklerin fonksiyonel gruplarını oluşturur.

Fonksiyonel gruplar veya yan zincirler tarafından özellikleri verilen organik bileşik aileleri vardır. Bir örnek karboksilik asit fonksiyonel grubu R, - COOH, amino grubu, R, - NH ₂ , alkol R - OH, polimerizasyon reaksiyonlarında katılmak diğerleri arasında.

Aynı veya farklı monomerlerin birleşimi

Eşit monomerlerin birliği

Monomerler, farklı polimer sınıfları oluşturabilir. Aynı tip veya aynı tipteki monomerler birleştirilebilir ve sözde homopolimerler oluşturabilir.

Örnek olarak, polistireni oluşturan monomer olan stirenden söz edilebilir. Nişasta ve selüloz aynı zamanda monomer glikozun uzun dallı zincirlerinden oluşan homopolimerlerin örnekleridir.

Farklı monomerlerin birliği

Farklı monomerlerin birleşimi kopolimerleri oluşturur. Birimler, polimerik zincirlerin (ABBBAABAA-…) yapısı boyunca farklı sayı, sıra veya sırayla tekrarlanır.

Kopolimerlere bir örnek olarak, iki farklı monomerin tekrarlanan birimlerinin oluşturduğu bir polimer olan naylondan bahsedilebilir. Bunlar, eşmolar (eşit) oranlarda yoğunlaşma yoluyla birleştirilen dikarboksilik asit ve bir diamin molekülüdür.

Temel yapısı olarak 1-okten monomeri artı etilen monomerine sahip özel bir polietilenin oluşumu durumunda olduğu gibi, farklı monomerler de eşit olmayan oranlarda birleştirilebilir.

Monomer türleri

Kökenleri, işlevsellikleri, yapıları, oluşturdukları polimerin türü, nasıl polimerize oldukları ve kovalent bağları gibi çeşitli monomer türlerinin kurulmasına izin veren birçok özellik vardır.

Doğal monomerler

-Bitkilerin özsu veya lateksinden elde edilen ve aynı zamanda doğal kauçuğun monomerik yapısı olan izopren gibi doğal kökenli monomerler vardır.

Böcekler tarafından üretilen bazı amino asitler fibroin veya ipek proteini oluşturur. Ayrıca koyun gibi hayvanların yünün ürettiği protein olan polimer keratini oluşturan amino asitler vardır.

-Doğal monomerler arasında biyomoleküllerin temel yapısal birimleri de vardır. Örneğin monosakkarit glikoz, diğerleri arasında nişasta, glikojen, selüloz gibi farklı tiplerde karbonhidratlar oluşturmak için diğer glikoz molekülleri ile bağlanır.

-Amino asitler ise proteinler olarak bilinen çok çeşitli polimerler oluşturabilir. Bunun nedeni, herhangi bir sırayla bağlanabilen yirmi tip amino asit olmasıdır; ve bu nedenle, kendi yapısal özelliklerine sahip bir veya başka bir proteini oluştururlar.

Sırasıyla DNA ve RNA nükleik asitleri olarak adlandırılan makromolekülleri oluşturan mononükleotidler de bu kategori içerisinde çok önemli monomerlerdir.

Sentetik monomerler

-Yapay veya sentetik monomerler (çok sayıda olan) arasında, farklı plastik çeşitlerinin yapıldığı bazılarından bahsedebiliriz; polivinil klorür veya PVC oluşturan vinil klorür gibi; ve etilen gazı (lH ₂ = CH ₂ ), ve polietilen polimeri.

Bu malzemelerle diğerlerinin yanı sıra çok çeşitli kaplar, şişeler, ev eşyaları, oyuncaklar, inşaat malzemeleri yapılabileceği iyi bilinmektedir.

-The tetrafluoroetilen monomeri (F ₂ C = CF ₂ ) Teflon gibi ticari olarak bilinen oluşturucu polimer bulunur.

-Toluenden türetilen kaprolaktam molekülü, diğerleri arasında naylon sentezi için gereklidir.

-Bileşim ve işleve göre sınıflandırılan birkaç akrilik monomer grubu vardır. Bunlar arasında akrilamid ve metakrilamid, akrilat, florlu akrilikler ve diğerleri bulunmaktadır.

Polar olmayan ve polar monomerler

Bu sınıflandırma, monomeri oluşturan atomların elektronegatiflik farkına göre yapılır. Gözle görülür bir fark olduğunda, polar monomerler oluşur; örneğin treonin ve asparagin gibi polar amino asitler.

Elektronegatiflik farkı sıfır olduğunda, monomerler apolardır. Diğerleri arasında triptofan, alanin, valin gibi polar olmayan amino asitler vardır; ve ayrıca vinil asetat gibi apolar monomerler.

Döngüsel veya doğrusal monomerler

Monomerlerin yapısı içindeki atomların şekline veya organizasyonuna göre bunlar, prolin, etilen oksit gibi siklik monomerler; doğrusal veya alifatik, örneğin diğerleri arasında amino asit valin, etilen glikol.

Örnekler

Daha önce bahsedilenlere ek olarak, aşağıdaki ek monomer örnekleri vardır:

-Formaldehit

-Furfural

-Cardanol

-Galaktoz

stiren

-Polivinil alkol

-Isoprene

-Yağ asitleri

P-epoksitlerin

-Ayrıca bahsedilmemesine rağmen, yapıları karbonatlı olmayan, kükürtlenmiş, fosforlu veya silikon atomlu monomerler vardır.

Referanslar

1. Carey F. (2006). Organik Kimya. (6. baskı). Meksika: Mc Graw Hill.
2. Encyclopedia Britannica'nın Editörleri. (2015, 29 Nisan). Monomer: Kimyasal Bileşik. Alınan: britannica.com
3. Mathews, Holde ve Ahern. (2002). Biyokimya (3. baskı). Madrid: PEARSON
4. Polimerler ve Monomerler. Kurtarıldı: materialsworldmodules.org
5. Vikipedi. (2018). Monomer. Alınan: en.wikipedia.org