重合とは?

重合 は、小さな分子であるモノマーの組み合わせにより、ポリマーと呼ばれる高分子(大きな分子)を形成する化学プロセスの名前です。

の反応 重合 炭水化物(でんぷんなど)やタンパク質(牛乳のカゼインなど)に見られるように、自然界では非常に一般的です。 また、人間が日常生活で使用するポリマーの大部分は人工的に作られているため、合成的にも発生します。

から製造された最初のポリマー 重合 合成は、1909年にベルギーの化学者レオヘンドリックベークランドによってベークライトでした。

一般に、モノマーが別のモノマーと結合する場合(それらが同じであるか異なるかにかかわらず)、 重合、両方のモノマーに自由原子価(実行される化学結合)が存在する必要があります。

これらの原子価は、触媒(ニッケルなど)の使用による結合の切断の結果として発生します。 光や熱などの外部条件、または構造内の共鳴現象(電子のシフト)による。

たとえば、家庭用品やおもちゃに使用されるポリプロピレン(PPポリマー)の形成では、 piリンク 各分子の(π)は次のように分類されます。

プロピレンのパイ結合の切断
プロピレンのパイ結合の切断

したがって、各プロピレンモノマーは他の2つのプロピレンモノマーと結合して、ポリマーPPまたはポリプロピレンを形成できます(接頭辞polyはいくつかのモノマー単位を示します)。 ポリマーを表す最も一般的な方法は、括弧の間にモノマーがあり、外側には、PPポリマーの場合に見られるように、いくつかのモノマーを示す文字nがあります。

PPポリマーの表現
PPポリマーの表現

の反応 重合 以下に示すように、さまざまな方法で実行できます。

a)の反応 付加重合

これで 重合、モノマーには常にパイ結合の切断があり、これにより、構造内に2つの自由原子価が現れます。 ポリエチレン、医薬品包装に広く使用されているポリマー。

ポリエチレン付加ポリマー構造式
ポリエチレン付加ポリマー構造式

重合 ポリエチレンの場合、2つの炭素原子の間にパイ結合を持つエチレン(エテン)の分子がモノマーとして使用されます。 この結合が切断されると、パイ結合に関与した各炭素原子に1つずつ、2つの自由原子価が現れます。 モノマーはこれらの原子価のそれぞれで正確に結合します。つまり、一方の原子価はもう一方の原子価にリンクされます。

ポリエチレン形成式
ポリエチレン形成式

b)付加重合反応1.4

この重合では、モノマーは2つの交互の二重結合(1つのパイと1つのシグマ)を示します。これは、この現象に有利に働きます。 合成ゴム(ポリブタジエン)の形成のように、共鳴の(パイ結合のパイ電子の位置を交互に)

ポリブタジエンの構造式
ポリブタジエンの構造式

このポリマーのモノマー単位はブタジエンであり、2つの交互の二重結合を持っています。 共鳴により、構造は炭素2と3の間に二重結合を持ち、炭素1と4に2つの自由原子価があります。 モノマーが結合するのは、まさにこれらの炭素1と4の自由原子価です。

ブタジエン共鳴
ブタジエン共鳴

c)の反応 縮合重合 または除去

の反応です 重合 義務的に、2つのモノマー(同じまたは異なる)が同時に原子またはグループを失い、それぞれに2つの自由原子価が生じます。 このようにして、モノマーから水素が常に脱離し、ハロゲン(F、Cl、Br、I)、OH、NHと結合します。2、または他のモノマーのCNに。

だから、 重合 除去することにより、常に水、ハロゲン化酸(HCl、HI、HF、HBr)、アンモニア(NH)が形成されます。3)またはポリマーに加えて青酸(HCN)。 たとえば、布地として使用される素材であるポリエステルの形成の表現を参照してください。


ポリエステル形成式

ポリエステル形成モノマーは、p-ベンゼン二酸とエタン-1,2-ジオールです。 これでそれを観察することができます 重合 2つのモノマーには2つのヒドロキシルがあるため、水分子の除去が発生します。 このプロセスでは、酸は2つのヒドロキシルを失い、ジアルコールはそのヒドロキシルから水素のみを失います。

ポリエステル構造
ポリエステル構造

ポリエステルモノマーは、アルコール中の酸素とカルボン酸中の炭素によって結合されます。

私によって。DiogoLopesDias

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-polimerizacao.htm

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