Polimery

Polimer to łańcuch małych cząsteczek, zwanych monomerami, które są utrzymywane razem przez wiązania kowalencyjne. Organizmy mogą syntetyzować polimery biologiczne, a naukowcy mogą syntetyzować polimery w laboratorium.

Naturalne polimery obejmują DNA, materiał genetyczny znajdujący się we wszystkich żywych organizmach oraz białka, polisacharydy i lipidy, elementy budulcowe życia.

Tworzywa sztuczne są jednymi z najczęstszych polimerów syntetycznych i obejmują nylon, polietylen i teflon.

Proces łączenia się monomerów ze sobą w celu utworzenia większej cząsteczki jest znany jako polimeryzacja. Monomery polimeryzują w dwóch odrębnych mechanizmach reakcji, kondensacji i addycji.

Polimeryzacja kondensacyjna ma miejsce, gdy dwa monomery z reaktywnym atomem wodoru i grupą hydroksylową łączą się ze sobą, uwalniając wodę jako produkt uboczny. Większość naturalnych polimerów powstaje w wyniku reakcji kondensacji.

Oprócz polimeryzacji monomery z podwójnymi wiązaniami węgiel-węgiel są dodawane do siebie w celu utworzenia polimeru bez wytwarzania jakiegokolwiek produktu ubocznego poprzez uwalnianie atomów.

Polimery, które składają się z tego samego rodzaju monomerów, są znane jako homopolimery, a te składające się z różnych typów monomerów są znane jako heteropolimery. Celuloza, najobficiej występujący polimer naturalny, jest homopolimerem glukozy, podczas gdy agaroza, polimer pochodzenia morskiego, jest heteropolimerem galaktozy i 3,6-anhydro-L-galaktopiranozy.

Polimery mają różną strukturę w zależności od rodzaju monomerów. Polimery liniowe to długie łańcuchy monomerów. Na przykład celuloza jest liniowym polimerem utrzymywanym razem przez wiązania beta 1,4-glikozydowe.

Rozgałęzione polimery mają łańcuchy oddzielające się od łańcucha głównego, takie jak amylopektyna, składnik skrobi, który rozgałęzia się po 24 do 30 monomerach przez wiązania alfa 1,6-glikozydowe.

Usieciowane polimery mają dwa lub więcej łańcuchów utrzymywanych razem w kilku punktach, takich jak drabina, taka jak syntetycznie skonstruowany polimer drabinki krzemowej, lub tworzą złożoną sieć połączonych ze sobą łańcuchów - jak żel utworzony przez pektyny w galaretkach i dżemach.