聚合物(polymer)和单体(monomer)的区别

聚合物与单体的关键区别在于，聚合物是大量分子的集合，而单体是单分子。

单体和聚合物在各个方面都很重要。当有人听到聚合物这个词时，他们会自然而然地想到合成聚合物，如聚乙烯、聚氯乙烯或尼龙。除此之外，还有一类被称为生物聚合物的聚合物，如碳水化合物、蛋白质、核酸，它们对我们的生活至关重要。聚合物是由单体组成的。因此，了解聚合物和单体之间的区别对于理解它们的合成过程也很重要。

什么是聚合物(polymer)？

聚合物是由代表单体的重复单元组成的大分子。单体是聚合物的组成部分。当单体通过共价化学键相互连接时形成聚合物。聚合物材料根据其结构、性质、赋存状态等有多种分类，例如，我们可以将聚合物分为天然聚合物和合成聚合物。同样，我们可以根据其性质将其分为热塑性、热固性聚合物和弹性体。生物聚合物是另一个重要的类别。这一类包括碳水化合物、蛋白质、核酸和其他形成并存在于生物系统或生物体中的聚合物材料。

图01：尼龙结构示意图

聚合是我们用单体生产聚合物的过程。因此，我们也可以根据聚合方法对这些材料进行分类。例如，加成聚合物是由加成聚合形成的，而缩聚聚合物是由缩聚反应形成的。这些材料具有一些独特的性质，如韧性、粘弹性、容易形成玻璃等。一些常见的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、橡胶、尼龙等。

什么是单体(monomer)？

单体是聚合物的组成部分。它们可以是具有双键或官能团的简单或复杂分子，如-OH、-NH2、-COOH等。当几个单体连接形成聚合物时，聚合过程中需要存在不饱和双键或官能团。

图02：乙烯基单体示例

通常情况下，单体的两侧都有两个官能团，所以它可以通过从两侧与另一个结合形成线性链。如果有几个官能团，单体可以连接形成支链聚合物。例如，葡萄糖是碳水化合物的常见单体，含有-OH官能团。当连接两个葡萄糖分子时，水分子释放并形成糖苷键。当C-1中的-OH与另一个葡萄糖分子的C-4中的-OH基团结合时，就会形成一条线性链。但是如果C-6的-OH与另一个葡萄糖的-OH结合，就形成了支链多糖。

此外，氨基酸是蛋白质的单体，核苷酸是核酸的单体。除了上述生物聚合物，还有合成聚合物。例如，乙烯/乙烯分子有一个碳-碳双键，它是聚乙烯的单体。