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繰り返し単位（またはマー）はポリマーの一部であり、その繰り返しによって、ネックレスのビーズのように、繰り返し単位が鎖に沿って連続的に結合して完全なポリマー鎖（末端基を除く）が生成される。[1] [2]
IUPACの定義
構成単位: 高分子、オリゴマー分子、ブロック、または鎖の必須構造の一部を構成する原子または原子群（ペンダント原子またはペンダント基がある場合）[3]
構成繰り返し単位: 規則的な高分子、規則的なオリゴマー分子、規則的なブロック、または規則的な鎖を構成する最小の構成単位[4]
繰り返し単位は、高分子化学ではマー（またはマー単位）と呼ばれることがあります。「マー」はギリシャ語の「部分」を意味するメロスに由来しています。ポリマーという言葉は、この言葉に由来し、「多くのマー」を意味します。繰り返し単位（マー）は、ポリマーが合成される小さな分子を指すモノマーという用語と混同しないでください。[5]
概要
最も単純な繰り返し単位の 1 つは、付加ポリマー ポリ塩化ビニル-[CH 2 -CHCl] n - の繰り返し単位であり、その繰り返し単位は -[CH 2 -CHCl]- です。この場合、繰り返し単位はモノマー塩化ビニルCH 2 =CHCl と同じ原子を持ちます。ポリマーが形成されると、モノマーの C=C二重結合がポリマー繰り返し単位のCC単結合に置き換えられ、隣接する繰り返し単位と 2 つの新しい結合で結合します。
縮合ポリマー（以下の例を参照）では、繰り返し単位には、それを形成するモノマーよりも少ない原子が含まれます。
下付き文字「n」は重合度、つまり結合した単位の数を表します。繰り返し単位の分子量M Rは、繰り返し単位内の原子の原子質量の合計です。鎖の分子量は、nM R の積です。単分散ポリマー以外では、通常、異なる長さの鎖によってモル質量分布が生じます。
共重合体には2 種類以上の繰り返し単位があり、交互に、ランダムに、あるいは他のより複雑なパターンで配置されることがあります。
その他のビニルポリマー
ポリエチレンは、-[CH 2 -CH 2 -] n - で繰り返し単位が -[CH 2 -CH 2 ]- であるか、または [-CH 2 -] n - で繰り返し単位が -[CH 2 ]- であるかのいずれかと考えられます。このポリマーはモノマーのエチレン(CH 2 =CH 2 ) から作られるため、化学者は繰り返し単位を -[CH 2 -CH 2 ]-と考える傾向があります。
エチレン繰り返し単位の水素の 1 つがより大きなフラグメント R で置換されると、ビニルポリマー-[CH 2 -CHR] n -でより複雑な繰り返し単位が発生する可能性があります。ポリプロピレン-[CH 2 -CH(CH 3 )] n - は繰り返し単位 -[CH 2 -CH(CH 3 )] を持ちます。ポリスチレンには、置換基 R がフェニル基(C 6 H 5 )である鎖があり、これはベンゼン環から水素 1 つを除いたものに対応します: -[CH 2 -CH(C 6 H 5 )] n -、したがって繰り返し単位は -[CH 2 -CH(C 6 H 5 )]- です。
縮合ポリマー：繰り返し単位と構造単位
多くの縮合ポリマーでは、繰り返し単位に、重合されたコモノマーに関連する2 つの構造単位が含まれています。たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET または「ポリエステル」) では、繰り返し単位は -CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 -CH 2 -O- です。ポリマーは、2 つのモノマー、 テレフタル酸(HOOC-C 6 H 4 -COOH) とエチレングリコール(HO-CH 2 -CH 2 -OH)、またはそれらの化学誘導体の縮合反応によって形成されます。縮合では、グリコールの各 HO- 基から H が失われ、酸の各 HOOC- 基から OH が失われるため、水が失われます。したがって、ポリマーの 2 つの構造単位は、-CO-C 6 H 4 -CO- と -O-CH 2 -CH 2 -O- であると考えられます。
参考文献
- ^ Rudin A.「ポリマー科学と工学の要素」（Academic Press 1982）p.3 ISBN 0-12-601680-1
- ^ 「2.2 鎖繰り返し単位」。ポリマー入門。オープン大学 (GB) 。 2019年7月31日閲覧。
- ^ 「憲法単位」。ゴールドブック。IUPAC。doi :10.1351/goldbook.C01288 。 2024年4月1日閲覧。
- ^ 「構成繰り返し単位」。ゴールドブック。IUPAC。doi :10.1351/goldbook.C01286 。 2024年4月1日閲覧。
- ^ Callister, William D. (2007).材料科学と工学：入門（第7版）ニューヨーク：John Wiley＆Sons. ISBN 978-0-471-73696-7