ポリマー

ポリマーは、モノマーと呼ばれる小分子の鎖であり、共有結合によって一緒に保持されています。生物は生体高分子を合成することも、科学者が実験室で高分子を合成することもできます。

天然の高分子には、すべての生物に見られる遺伝物質であるDNAや、生命の構成要素であるタンパク質、多糖類、脂質などがあります。

プラスチックは最も一般的な合成ポリマーの一部であり、ナイロン、ポリエチレン、テフロンなどがあります。

モノマーが互いに結合してより大きな分子を形成するプロセスは、重合として知られています。モノマーは、縮合と付加という2つの異なる反応メカニズムによって重合します。

縮合重合とは、反応性水素原子と水酸基を持つ2つのモノマーが互いに結合し、副産物として水が放出されることです。ほとんどの天然ポリマーは、縮合反応によって形成されます。

さらに重合では、炭素-炭素二重結合を有するモノマーを互いに付加して、原子の放出による副生成物の発生なしにポリマーを形成します。

同じ種類のモノマーで構成されるポリマーはホモポリマーとして知られており、異なる種類のモノマーで構成されるポリマーはヘテロポリマーとして知られています。最も豊富な天然ポリマーであるセルロースはグルコースのホモポリマーですが、海洋起源のポリマーであるアガロースは、ガラクトースと3,6-アンヒドロ-L-ガラクトピラノースのヘテロポリマーです。

ポリマーは、モノマーの種類によってさまざまな構造を持っています。線状ポリマーは、モノマーの長鎖です。例えば、セルロースはベータ1,4-グリコシド結合によって結合された線状ポリマーです。

分岐ポリマーは、アミロペクチン、アルファ1,6-グリコシド結合を介して24〜30モノマーの後に分岐するデンプンの成分など、主鎖から分裂する鎖を持っています。

架橋ポリマーは、合成的に構築されたシリコンラダーポリマーのように、はしごのように2つ以上の鎖が複数の点で結合されているか、ゼリーやジャムのペクチンによって形成されるゲルのように、相互に連結された鎖の複雑なネットワークを形成します。