顧名思義，單體是一種單一分子，可以與其他單體分子發(fā)生反應(yīng)，形成聚合物。它是聚合物的基本單位，可視為聚合物化合物的基本構(gòu)件。這使得定義聚合物相當(dāng)簡單，它是一種由稱為單體的小亞單位組成的大分子。聚合物也可以稱為大分子。分子只不過是由化學(xué)鍵結(jié)合在一起的兩個(gè)或兩個(gè)以上原子的組合。

常見的聚合物包括碳水化合物、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)，并且全部由重復(fù)單體單位組成。碳水化合物單體稱為單糖，由葡萄糖和果糖的單位組成。脂質(zhì)同樣由脂肪酸和甘油組成。我們體內(nèi)的DNA或RNA從核苷酸（單核苷酸）中發(fā)現(xiàn)其來源。最后，我們身體的構(gòu)建基塊，蛋白質(zhì)，也由稱為氨基酸的單體單位組成。

可以肯定地說，一個(gè)分子要成為單體，它必須有能力與其他單體分子相互作用。

什么是單體？單體是一種低分子量的碳?xì)浠衔锓肿印Ｔ诨瘜W(xué)中，碳?xì)浠衔锸峭耆蓺浜吞挤肿咏M成的化合物。單體還可以形成二聚體（兩個(gè)單體單位）、三聚體（三個(gè)單體單位）等。

聚合物中的單體單元與化學(xué)鍵結(jié)合在一起，從而維持最終聚合物的配置。聚合物可以有各種類型的配置，具體取決于綁定在一起的單體單元。

有趣的是，許多單體單元具有相同的碳原子數(shù)量，但配置不同。這種碳原子數(shù)量相同但結(jié)構(gòu)不同的分子稱為異構(gòu)體。葡萄糖、半乳糖和果糖是異體單體的常見例子。它們具有相似的化學(xué)公式，即分子中原子數(shù)量相似，但這些原子的分子排列不同，產(chǎn)生3種不同的化合物。

同一單體單元的不同異位分子賦予聚合物化合物不同的特性。

什么是聚合物？聚合物由重復(fù)單體單元組成，可以是天然的，也可以是合成的。如上所述，聚合物是我們?nèi)梭w系統(tǒng)的重要組成部分。聚合物也存在于鉆石、石英和其他人造材料中，如混凝土、玻璃、紙張、塑料和橡膠。

聚合物可以是同質(zhì)聚物或雜聚合物。同質(zhì)聚合物具有相同單體（如聚氯乙烯）的重復(fù)單位。異物具有兩個(gè)或多個(gè)不同的單體單位。蛋白質(zhì)是一種常見的異物，由于各種氨基酸粘結(jié)在一起。

重復(fù)分子單元由共價(jià)鍵連接在一起，這涉及到兩個(gè)原子之間電子的共享。這使得鍵合相對(duì)強(qiáng)，與其他類型的化學(xué)鍵合相比。因此，聚合物更堅(jiān)固，更難分解。螃蟹的硬殼由聚合物組成，這使得這種生物的外殼特別堅(jiān)硬！

有機(jī)聚合物存在于生物中，在植物中起非常重要的作用，如纖維素和木質(zhì)素。木質(zhì)素有助于形成植物細(xì)胞壁，而纖維素則需要使這些細(xì)胞壁有剛度。

圖注：植物細(xì)胞中存在的纖維素聚合物。所以，單體如何形成這些長鏈聚合物（它們之間有何關(guān)系）？它通過一種稱為聚合的復(fù)雜過程發(fā)生。

什么是聚合？聚合物通過化學(xué)反應(yīng)形成的過程稱為聚合。在這個(gè)過程中，一些化學(xué)基團(tuán)丟失，從而導(dǎo)致一個(gè)不同于預(yù)期的最終產(chǎn)物。因此，聚合物并不總是保留原始單體單元的所有相同化學(xué)性質(zhì)。聚合反應(yīng)有兩種類型：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和逐步聚合反應(yīng)。

圖注：苯乙烯聚合反應(yīng)。如前所述，如果反應(yīng)中存在等位單體，它們往往會(huì)影響共價(jià)鍵合發(fā)生的方式，從而改變聚合物的特性。

應(yīng)該指出，在大多數(shù)情況下，單體至少具有一個(gè)碳-碳雙鍵。碳原子有6個(gè)電子，可以與其他原子形成單鍵、雙鍵或三重鍵。其中大多數(shù)是共價(jià)鍵，分別涉及與其他原子共享一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)電子。原子相互結(jié)合以獲得更大的穩(wěn)定性，因此那些有電子備用的原子通常比其他原子反應(yīng)更活躍。

任何具有自由電子的化合物，可以與其他原子結(jié)合形成化合物，稱為自由基。這些自由基就像催化劑，與單體單元的雙鍵結(jié)合形成聚合物。自由基打破雙鍵，與單體結(jié)合，導(dǎo)致自由電子從基體轉(zhuǎn)移到單體單元的外碳。這個(gè)自由電子然后開始尋找其他單體單元，一個(gè)重復(fù)的過程開始，其中單體單元相互結(jié)合。這是聚合的鏈反應(yīng)類型。以這種方式生產(chǎn)的聚合物是高分子量化合物。

另一方面，逐步聚合反應(yīng)產(chǎn)生低分子量化合物，要求更高的溫度。這也稱為縮聚反應(yīng)，因?yàn)樗螓}酸等副產(chǎn)品可能在反應(yīng)過程中形成。這些縮聚反應(yīng)大多涉及雙功能單體。具有兩個(gè)不同功能組的單體稱為雙功能單體。

圖注：縮聚反應(yīng)取代基是一個(gè)原子或原子組，它取代了原始碳?xì)浠衔锷洗嬖诘囊粋€(gè)或多個(gè)氫原子，從而產(chǎn)生了一個(gè)新的分子。這為我們提供了一個(gè)功能組的定義，作為分子內(nèi)的特定替補(bǔ)，有助于賦予分子不同的化學(xué)特性。然后，這種雙功能單體可以與其他單體雙向結(jié)合，使鏈條生長，從而賦予我們聚合物。

結(jié)論1899年左右，一位德國科學(xué)家在試圖分解一種叫做重氮甲烷的化合物時(shí)，在他的燒瓶底部發(fā)現(xiàn)了一些粘性物質(zhì)。經(jīng)過大量研究，發(fā)現(xiàn)他意外地制造了一種稱為聚甲基的-CH2-分子聚合物。

后來，在1935年，一些英國科學(xué)家在試圖用苯甲醛對(duì)乙烯作出反應(yīng)時(shí)，偶然遇到了一種蠟狀固體，后來被稱為聚乙烯或俗稱塑料。如今，大多數(shù)電纜都用聚乙烯聚合物包裹進(jìn)行絕緣。聚乙烯是全世界人類最常用的各種形式，如垃圾袋、汽水瓶、包裝、容器等。

從跨越聚合物到為特定工業(yè)用途制造聚合物，我們走過了漫長的道路。如果你從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作，下次在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作時(shí)，你可能想要仔細(xì)看看反應(yīng)后形成的殘留物。你很可能也會(huì)發(fā)現(xiàn)一種新聚合物！

標(biāo)簽：單體聚合物它們