Trimery - Polski Serwis Naukowy

Trimery – jedne z najprostszych oligomerów. Składają się z trzech merów (elementów łańcucha). Są efektem połączenia (np. kondensacji) trzech cząsteczek monomeru.

Trimery można otrzymać w wyniku reakcji dwóch związków, z których jeden posiada tylko jedną grupę funkcyjną zdolną do polimeryzacji, a drugi dwie. Stosując dwukrotny nadmiar związku jednofunkcyjnego w stosunku do dwufunkcyjnego otrzymuje się w przeważającej ilości odpowiedni trimer. Np: kondensacja trimetylosilanolu:

Wiązanie π - wiązanie chemiczne powstałe w wyniku nakładania bocznego orbitali atomowych (oprócz s). Kształt tego wiązania wyznacza orbital molekularny π. Przy opisie wiązania π w indeksie dolnym lub po spacji podaje się jakie orbitale tworzą dane wiązanie, np. πd-d, πp-p*, gdzie * oznacza orbital antywiążący.

Kondensacja to reakcja chemiczna, w której substraty łączą się z sobą, tworząc większą od nich cząsteczkę produktu głównego, oraz jedną lub więcej małych cząsteczek produktu ubocznego - najczęściej wody.

Me3SiOH + (HO)2SiMe2 → Me3Si-O-Si(Me2)-O-SiMe3 – trimer

Stosując związki posiadające po dwie grupy funkcyjne zdolne do polimeryzacji, zazwyczaj bardzo trudno jest zatrzymać reakcję na etapie trimeru i w rezultacie otrzymuje się mieszaninę oligomerów lub, przy sprzyjających warunkach, polimer o wysokiej masie cząsteczkowej:

Monomery – cząsteczki tego samego lub kilku różnych związków chemicznych o stosunkowo niedużej masie cząsteczkowej, z których w wyniku reakcji polimeryzacji, mogą powstawać różnej długości polimery. Fragmenty monomerów w strukturze polimeru noszą nazwę merów.

Oligomery – to związki chemiczne, które podobnie jak polimery są utworzone z pewnej liczby powtarzalnych fragmentów zwanych merami, lecz zawierają niewielką ich liczbę.

Me2Si(OH)2 + (HO)2SiMe2 → Me2(OH)Si-O-Si(OH)Me2 – dimer Me2(OH)Si-O-Si(OH)Me2 + (HO)2SiMe2 → Me2(OH)Si-O-SiMe2-O-Si(OH)Me2 – trimer Me2(OH)Si-O-SiMe2-O-Si(OH)Me2 + (HO)2SiMe2 → Me2(OH)Si-O-SiMe2-O-SiMe2-O-Si(OH)Me2 – tetramer itd, aż do Me2(OH)Si-O-[SiMe2-O-]nSi(OH)Me2 (n>100) – polimer

Niektóre związki organiczne, w określonych warunkach są zdolne do spontanicznej trimeryzacji. Np: benzen można uznać za cykliczny trimer acetylenu:

Benzen – organiczny związek chemiczny z grupy arenów. Jest to najprostszy karbocykliczny, obojętny węglowodór aromatyczny. Jego nieorganicznym analogiem jest borazyna.

Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

Synteza benzenu z acetylenu

W reakcji tej jedno wiązanie π w cząsteczce acetylenu pęka, a następnie zachodzi proces łączenia się merów. Warto też zauważyć, że przy innej temperaturze i stężeniu acetylen jest zdolny do polimeryzacji tworząc poliacetylen – polimer o bardzo dobrym przewodnictwie elektrycznym.

Trioksan – (nazwa systematyczna: 1,3,5-trioksan, zwany też trioksymetylenem, C3O3H6) – organiczny związek chemiczny, będący trimerem formaldehydu. Istnieje także jego izomer strukturalny: 1,2,4-trioksan, który występuje naturalnie w żywicy klonów, jednak sam w sobie nie ma żadnego praktycznego zastosowania.

Innym przykładem spontanicznej trimeryzacji jest reakcja, w wyniku której formaldehyd ulega cyklizacji do trioksanu:

Synteza 1,3,5-trioksanu z formaldehydu