モノマー:高分子の基本単位
モノマーは、重合反応によって
高分子を形成する基本的な構成単位です。単量体とも呼ばれ、多数のモノマーが結合することで、複雑な構造を持つ
高分子、つまりポリマーが生成されます。ポリマーという名称は、「たくさんの」を意味するギリシャ語の
接頭辞「ポリ」に由来し、モノマーが多数結合して作られることを示しています。モノマーという名称も、1を表すギリシャ語の
接頭辞「モノ」に由来します。
モノマーの種類は多岐に渡り、その化学構造によって様々な特性を持つポリマーが合成されます。例えば、
エチレンというモノマーを重合するとポリ
エチレン、
スチレンを重合するとポリ
スチレン、
プロピレンを重合するとポリ
プロピレンといった具合です。他にも、塩化ビニルから
ポリ塩化ビニル、
アクリルアミドからポリ
アクリルアミドなどが合成されます。ポリ
エチレンテレフタラート(PET)のように、2種類以上のモノマーが結合してポリマーを形成する場合もあります。PETの場合は、
エチレングリコールとテレフタル酸という2種類のモノマーから合成されます。
モノマーから作られる様々なポリマー
モノマーの種類によって、得られるポリマーの性質は大きく変化します。
ポリエチレン(エチレンモノマー):柔軟で、様々な用途に使われる一般的なプラスチックです。
ポリスチレン(スチレンモノマー):硬くて透明なプラスチックで、容器や食器などに用いられます。
ポリプロピレン(プロピレンモノマー):耐熱性、耐薬品性に優れ、自動車部品などにも使われます。
ポリ塩化ビニル(塩化ビニルモノマー):水や油に強く、パイプや窓枠などに使用されます。
ポリアクリルアミド(アクリルアミドモノマー):吸水性が高く、ゲル状の物質として様々な用途に用いられています。
ポリエチレンテレフタラート(PET)(エチレングリコールとテレフタル酸モノマー):耐衝撃性と透明度が高く、ペットボトルなどに使用されています。
モノマーが結合してできるポリマーは、結合したモノマーの数によって重合度が決定されます。重合度が2のものを
二量体(ダイマー)、3のものを三量体(トリマー)、4のものを四量体(テトラマー)と呼びます。一般的に、十数個程度の比較的重合度の低い化合物を
オリゴマーと呼びます。
オリゴマーは、ポリマーと比較して分子量が小さく、異なる性質を示す場合があります。
このように、モノマーは
高分子化学における重要な基本単位であり、様々な種類のモノマーを組み合わせることで、多様な特性を持つポリマーを設計・合成することができます。モノマーの化学構造とポリマーの物性との関係を理解することは、材料科学や化学工業において非常に重要です。