9-1 化學/聚合物

加成聚合

烯烴可以透過加成聚合反應製備聚合物。在這種反應中，不飽和單體分子（烯烴）可以在壓力和催化劑的作用下發生反應，形成具有單碳鍵的重複單元鏈。

烯烴單體加成形成聚合物的過程。

注意，乙烯化合物中的氫原子是直接向上或向下排列的。此外，我們使用一個大寫的 "n" 來表示許多（但數量不確定的許多）。它們形成了一個長鏈，鏈的兩側都有鍵連線。聚合物中原子數與所有單體中原子數相同，因為它是唯一的產物。因此，乙烯單體將生成聚乙烯。對於較大的烯烴，我們使用與乙烯相同的結構，並新增額外的化合物。例如，對於丙烯，

用於加成聚合的丙烯的化學結構

該聚合物看起來與上面的例子完全相同，只是 CH₃ 代替了氫原子。

縮聚反應

縮聚反應涉及具有兩個不同官能團的單體分子相互反應。這種反應通常會生成水等小分子（因此被稱為縮合反應）。最簡單的聚合物是由兩種不同單體生成的，每種單體在每個分子上具有兩種相同的官能團。

${\text{二醇 + 二元羧酸}}\rightarrow {\text{縮聚物 + 水}}$

圖中的正方形代表碳鏈。重要的是末端，這是顯示重要部分的化學方程式。

${\ce {HO-OH + COOH-COOH -> (COO-COO)_n + 2n(H2O)}}$

注意，所有來自二元羧酸的 OH 基團的氫原子都與氧原子形成鍵，我們可以得到一個官能團模式。

${\text{(二)-醇 + (二)-羧酸}}\rightarrow {\text{聚酯 + 水}}$

看起來很像嗎？...

氨基酸

氨基酸分子中包含兩個不同的官能團 - 一個鹼性的氨基 (${\ce {-NH2}}$) 和一個羧基 (${\ce {-COOH}}$)。這兩個基團可以在縮合反應中反應形成二肽。

注意，-OH 和 H 形成了 H2O，其餘部分保持不變（但垂直排列），形成聚合物和水。以下是化學式。

${\ce {H2NCH2COOH -> (-HNCH2COO-) + H2O}}$

多肽是蛋白質（氨基酸鏈）。蛋白質包含不同的氨基酸，賦予蛋白質不同的性質和指令。

脫氧核糖核酸 (DNA)

DNA 雙螺旋結構。

DNA（脫氧核糖核酸）是一種對生命至關重要的生物大分子。DNA 編碼了生物體和病毒發育和功能的遺傳指令。大多數 DNA 分子是由四種不同的單體組成的兩條聚合物鏈，稱為核苷酸 (A、T、C、G)，呈雙螺旋狀。其他天然存在的聚合物包括蛋白質、澱粉和纖維素。