Macromolecula - enciclopedia liberă online - Enciclopedia & Dicționar

literalmente - o moleculă mare, molecula de polimer (vezi Polymers.); Este construit pe principiul repeta identic (M. homopolimer) sau diferit (M. copolimer) unități structurale - monomer (repetarea) unități. In liniar M. aceste unități sunt conectate covalent într-un lanț, lungimea care are un grad de polimerizare (A se vedea. Polimerizare) (adică, numărul de unități care se repetă) sau greutatea moleculară (vezi. Masa moleculară). M. Setul de polimer, în contrast cu moleculele de substanțe cu greutate moleculară mică, este un set de lanțuri, în cazul, de exemplu, homopolimeri având aceeași structură chimică, dar lungimi diferite. Pentru acest set de homopolimeri descris cantitativ prin funcția de distribuție a gradului de polimerizare (sau distribuție a greutății moleculare). Pentru o serie de copolimeri omoloage cu aceeași compoziție medie și eterogenitatea compozițională observată M. (de fapt, compoziția eterogenă) și eterogenitatea configurație (unități diferite alternative de diferite tipuri). Fiind construit dintr-un număr mare (sute de milioane) de unități elementare, fiecare M separat este un ansamblu statistic în miniatură se supune legilor termodinamicii și a sistemelor mici care prezintă astfel de proprietăți corpurilor fizice macroscopice, variabilitatea mărimii (geometrice) forme și non-chimice transformări.

Această din urmă caracteristică este asociat cu una dintre principalele proprietăți ale M. - flexibilitatea lor, și anume capacitatea lanțurilor polimerice pentru a schimba conformația lor, ca urmare a intramoleculare, mikrobrounovogo unități de mișcare termică (în cazul așa-numitei flexibilitate termodinamic), sau sub influența mecanice externe, în special factorii hidrodinamici (flexibilitate cinetică). Flexibilitate sporită datorită atomilor de lanț și cu posibilități de rotire în jurul valorii de unități în general simple (simple) obligațiuni. M. flexibilitate trebuie diferențiată de mobilitate, care este limitată de factori externi - interacțiunea cu lanțurile macromoleculare solvent sau învecinate. Este o măsură de flexibilitate cantitate directă a capacității atomilor de rotație internă și unitățile care depinde de structura unităților repetitive și are o natură cuantică de frânare.

Flexibilitatea termodinamic M. determinată de dimensiunile lor geometrice, stereochimie și alte caracteristici. Caracteristica principală a configurației stereochimice este M. - distribuția spațială deplină a atomilor care formează MA este determinată de lungimile de obligațiuni și unghiuri și valorile de obligațiuni corespunzătoare nu pot fi schimbate fără ruperea legăturilor chimice. După cum se știe, în aceeași configurație generală MA poate lua mai multe conformații (A se vedea conformație.); astfel, conformație variabilă este o valoare statistică - caracterizează distribuția spațială a atomilor și grupări atomice la unghiuri de alungire constante, dar legături orientări variabile. Schimbarea orientare se produce datorită rotațiilor relative ale acestor atomi și grupuri sub influența unităților de mișcare termică. În absența interacțiunilor cu alte M. (de exemplu, în soluție diluată) alungită primul lanț polimer ipotetic, ca urmare a unei serii de rotații elementare conformație dobândește așa numita bobina aleatoare. Dimensiunile sunt exprimate într-o astfel de bobină, de exemplu, prin rădăcina medie pătrată distanța dintre capetele sale. Compararea acestor dimensiuni cu cele M. fie dobândite în absența inhibării rotației interne (acestea sunt calculate teoretic) permite evaluarea flexibilității termodinamic. Dimensiuni M. flexibilitatea necesară pentru calcule, difracția sau metode hidrodinamice pot fi găsite, iar unele date de configurare - sau electro-dinam (birefringență flow, efect Kerr).

Spre deosebire de termodinamică sau de echilibru, flexibilitate, flexibilitate caracteristică cinetică nu este constantă, ci depinde de M. viteza de impact deformante extern.

Luați în considerare impactul asupra vitezei de flexibilitate cinetică de impact MG poate ști spectrul său de relaxare (a se vedea. Fenomene de relaxare in polimeri). Între echilibrul și flexibilitatea cinetică există o conexiune, pentru că în cele din urmă ambele aceste caracteristici sunt determinate de potențialul de frânare.

Din punct de vedere al fizicii statistice, capacitatea M. la deformare poate fi caracterizată printr-un set conformațională, care este numită și greutatea statistică (A se vedea. Greutatea statistică) (sau entropia conformaționale). iar numărul de conformații posibile scade odată cu scăderea gradului de polimerizare. M. oligomeri relativ scurte (a se vedea oligomeri.) Sau multimeri, chiar aproape nedeformabil, dar numai pentru că au puține număr de unități, și capacitatea de frânare - măsură finită de flexibilitate - la fel ca în lanțuri lungi. Statisticile pot fi caracterizate printr-o greutate și configurație care devine destul de evident în cazul copolimerilor. Numărul de moduri posibile de a aloca legături diferite de-a lungul lanțului determină configurația entropie M.; o valoare negativă de o asemenea magnitudine este o măsură a informațiilor (A se vedea. Informații), care pot conține M. Capacitatea M. la stocarea informațiilor este una dintre cele mai importante dintre caracteristicile lor, importanța care a devenit clar abia după descoperirea codului genetic (a se vedea. Codul genetic).

Cu echilibru și cinetică flexibilitatea M. proprietăți unice mecanice asociate polimerilor, în special elasticitate ridicată (a se vedea. Stare Cauciucos). Deoarece entropia conformațională a polielectroliți (A se vedea. Polielectroliții) și copolimeri conexe de conversie a energiei posibilitate chimică în energie mecanică (vezi. Hemomehanika). Din entropia configurațională asociată M. capacitatea de a forma structuri moleculare secundare stabile, un grad ridicat de perfecțiune și având proprietăți specifice în M. biopolimeri importante (A se vedea biopolimeri.) - proteina (. A se vedea de proteine) și acizi nucleici (vezi Acizi nucleici.). Referitor la biopolimeri pot fi în locul entropiei de configurare pentru a utiliza termenul „informații de configurare“, care, în conformitate cu cele de mai sus, se determină în mod unic (adică nestatistichnost, spre deosebire de M. sintetic) conformației proteinei M. determină capacitatea acestora de a fi enzime (vezi. Enzymes) purtătorii de oxigen și m. n. in copolimeri sintetici structuri moleculare secundare apar din interacțiunile votare într-un anumit fel zalele lanțului aranjate de-a lungul timpului Tipuri de Guvernamental; aceste structuri sunt doar moderat specifice, dar poate servi ca cele mai simple modele de la amintindu M.

Lit: Statisticile Volkenshteyn M. V. Configurația lanțurilor polimerice, M. - L. 1959;. sale aceleași molecule și viața, M. 1965; Tsvetkov VN Eskin V. E. Frenkel S. Ya structura macromoleculară în soluție, M. 1964. Dl Moravec macromoleculelor în soluție, traducerea din limba engleza, M. 1967 Birshteyn T. M. Ptitsyn OB conformație macromoleculelor, M. 1964; Mecanica Flory P. Statistice ale moleculelor de lanț, traduse din limba engleză, M. 1971 Frenkel S. Ya macromolecule flexibilitate, în cartea:. Enciclopedia Polimerilor, T 1, Moscova 1972. Macromoleculă. ibid, vol. 2, M. (în presă).

Marii Enciclopedii Sovietice. - M. sovietic Enciclopedia 1969-1978

(De la molecula macro +) - o moleculă de polimer care cuprinde un număr mare (sute de milioane) atomi legați de valență. Macromolecula este o secvență liniară sau ramificată, grupări monomerice. Distinge heterochain lanț principal macromolecular care este compus din atomii diferitelor elemente (C, N, Si, P, O și colab.) Și gomotsep în natură, în care lanțul principal este format din atomi identici (de exemplu, lanțul de carbon de atomi de C).