Monomér

Monomér (z gréčtiny mono-, "jeden", a -mer, "časť") je východisková stavebná častica (molekula) schopná reagovať s inými monomérnymi molekulami za tvorby makromolekulárnych látok tzv. polymérov. Táto reakcia sa nazýva polymerizácia. Vytvorený polymér môže byť lineárny (reťazec monomérnych jednotiek) alebo môže mať zložitejšiu trojrozmernú štruktúru.

Počet monomérnych jednotiek sa nazýva polymeračný stupeň. V niektorých prípadoch potom rozlišujeme napríklad diméry (dva spojené monoméry), triméry, tetraméry alebo celkovo oligoméry (2-10 monomérnych jednotiek). S počtom monomérov sa menia fyzikálne a chemické vlastnosti produktu polymerizácie (napríklad teplota topenia, rozpustnosť a iné). Vznik reťazca makromolekulárnej látky (polyméru) často prebieha radikálovým mechanizmom alebo v prítomnosti kyslého katalyzátora.

Klasifikácia

Monoméry možno klasifikovať rôznymi spôsobmi. Najčastejšie delenie súvisí s typom polyméru, ktorý tvoria. Monoméry, ktoré vznikajú polyadíciou, reagujú v inom stechiometrickom pomere oproti monomérom, ktoré podstupujú polykondenzáciu (polymerizáciu, pri ktorej vzniká nízkomolekulový produkt, napríklad voda, chlorovodík alebo amoniak).

Ďalšie klasifikácie zahŕňajú napríklad:

• prírodný vs. syntetický monomér (glycín vs. kaprolaktam)
• polárny vs. nepolárny (vinylacetát vs. etylén)
• lineárny vs. cyklický (etylénglykol vs. etylénoxid)

Ak polymerizujú monoméry jedného druhu, vzniká homopolymér. Polyméry sú však zvyčajne kopolyméry, čo znamená, že sú zložené z dvoch alebo viacerých druhov monomérov. V prípade kondenzačných kopolymérov sú väčšinou komonoméry (spolu reagujúce monoméry) v pomere 1:1. Typickým príkladom kopolyméru je nylon, zložený z dikarboxylovej kyseliny a diamínu. V prípade polymérov vznikajúcich polyadíciou je obsah jedného komonoméru len pár percent. Tým je možné mierne upraviť vlastnosti vzniknutého produktu.

Syntetické monoméry

• Etylén, z ktorého vzniká polyetylén
• Modifikované etylény zahŕňajú napríklad:
  • Tetrafluóroetylén, z ktorého vzniká teflón
  • Vinylchlorid, z ktorého vzniká polyvinylchlorid (PVC)
  • Styrén, z ktorého vzniká polystyrén (PS)
• Rôzne epoxidy
• Bisphenol A, z ktorého vzniká polykarbonát
• Kyselina tereftalová a etylénglykol spolu tvoria polyetyléntereftalát (PET)

Prírodné monoméry

V prírode sa nachádza množstvo monomérov, ktoré môžu tvoriť zložitejšie reťazce alebo štruktúry. Typicky sú to kopolyméry, ale existujú aj homopolyméry.

Aminokyseliny

Aminokyseliny môžu tvoriť dlhé reťazce, čím vznikajú bielkoviny. Reagujú spolu amínová skupina jednej aminokyseliny s karboxylovou skupinou druhej aminokyseliny za tvorby peptidovej väzby, z reakcie odstupuje voda. Tento proces prebieha v živých systémoch na ribozómoch a nazývame ho proteosyntéza. Zvyčajne takto reaguje 20 druhov aminokyselín, bielkoviny sú teda kopolyméry.

Nukleotidy

Nukleotidy, ktoré sú tvorené pentózou, dusíkatou bázou a fosfátom, sú monomérnymi jednotkami pri výstavbe polynukleových kyselín (RNA a DNA). Nukleotidy nájdeme v jadre buniek. Existujú štyri nukleotidové prekurzory pre DNA a odlišné štyri pre RNA.

Sacharidy

Zložitejšie sacharidy sú postavané z monosacharidových jednotiek.Najbežnejším prírodným monomérom je glukóza, ktorá tvorí glykozidickú väzbu a vďaka tomu z nej vznikajú celulóza, škrob alebo glykogén (jedná sa o homopolyméry glukózy). Vzhľadom na povahu monomérnej glukózy môže pri tvorení týchto polymérov dochádzať k ich vetveniu (platí pre škrob a glykogén, celulóza sa nevetví).

Izoprén

Izoprén je takisto prírodným monomérom, ktorý tvorí kaučuk. V živých systémov je to dôležitá stavebná jednotka. Spojením dvoch molekúl izoprénu vzniká monoterpén. Ďalším spájaním postupne vznikajú dlhšie reťazce, ktoré následne slúžia ako prekurzory napríklad na tvorbu cholesterolu.

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Monomer na anglickej Wikipédii.

Chemický portál