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高分子と高分子の決定的な違いは、高分子はすべての高分子の構造にモノマーがあるのではなく、分子構造全体にモノマーという繰り返し単位があることである。
高分子と高分子の違いは、高分子が高分子の一派であることに起因する。高分子とは、分子量が大きい分子のことです。さらに、高分子はその構造から大きく2つのグループに分けることができる。つまり、重合した分子と重合していない分子である。一方、高分子は小さな分子が重合してできており、これがモノマーである。しかし、すべての高分子が、構造上繰り返される単量体単位を持つわけではない。
1. 概要と主な違い 2. 高分子とは 3. 高分子とは 4. 横並び比較 - 高分子と高分子の表形式 5. まとめ
ポリマーという言葉は、複数の部分(「ポリ」=多数、「メル」=部分)という意味で、ギリシャ語の「ポルス」(polus)という2つの単語から派生したものです。=many)、「meros」(=parts)です。ポリマーとは、同じ成分を含む巨大な分子のことである。各ポリマーは、モノマーと呼ばれる繰り返し単位を持つ。さらに、高分子には天然由来のものと合成高分子がある。例えば、シェラック、羊毛、絹、天然ゴム、琥珀などが天然高分子の一例です。セルロースもまた、木材や紙などに含まれる天然由来の高分子です。また、生体内には生体高分子が存在し、タンパク質(ポリアミド)、核酸(ポリヌクレオチド)、糖質などが生体高分子の一例である。
また、現代社会には数多くの合成高分子が存在し、私たちの生活の中でさまざまな用途に使われています。これらの素材は使い勝手が良い。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル(PVC)、合成ゴム、フェノール樹脂(Phenolic Resin)などは、人工高分子の代表的なものである。しかし、多くの人工高分子は生分解性ではない。
高分子の特性は、分子の構造や結合の種類によって変化する。また、高分子の付加は、通常、炭素-炭素二重結合で起こる。さらに、リングオープニングシステムも搭載しています。ビニルポリマーが主にこれに該当する。
高分子材料 | 式 | モノブロック |
低密度ポリエチレン(LDPE) | -(CH2-CH2)n-. | エチレン CH2=CH2 |
ポリエチレン高密度(HDPE) | -(CH2-CH2)n-. | エチレン CH2=CH2 |
ポリプロピレン(PP)の各種グレード | -[CH2-CH(CH3)]n-。 | プロピレン CH2=CHCH3 |
ポリ塩化ビニル(PVC) | -(CH2 CHCl)n- | 塩化ビニル CH2=CHCl |
ポリスチレン(PS) | -[CH2-CH(C6H5)]n-。 | スチレン CH2=CHC6H5 |
ポリアクリロニトリル (PAN, Orlon, Acrilan) | -(CH2-CHCN)n-. | アクリロニトリル CH2=CHCN |
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE、テフロン) | -(CF2-CF2)n-. | テトラフルオロエチレンCF2=CF2 |
ポリ酢酸ビニル(PVAc) | -(CH2-CHOCH3)n-。 | 酢酸ビニル2=チョコレート3 |
また、多くの人工高分子は、様々な有用な物理的特性を持つ固体である。主に不活性(耐水性、耐食性)、フレキシブル(弾性)、低融点(成形しやすい)である。
高分子とは、数千個の原子からなる巨大な分子のことである。分子量は数千から数百万、大きさは数十ナノメートルから数センチメートルと幅広い。例えば、糖質、タンパク質、脂質、核酸は大きな分子の一部です。
図01:タンパク質は大きな分子である
ここで、高分子の中には1つの繰り返し単位(モノマー)の倍数であるものがあり、それらは高分子である。炭水化物、タンパク質、脂質はすべてモノマーを含んでいます。しかし、高分子の中には細分化できないものもあり、大きな環を持つものもある。例えば、脂肪はグリセロールと3-脂肪酸の4分子が縮合した高分子だが、高分子ではない。
ポリマーも高分子も高分子である。また、高分子とは、分子構造中に「モノマー」と呼ばれる繰り返し単位を持つ高分子のことである。しかし、すべての高分子が高分子であるわけではありません。これは、より小さな単位に分けることができないからです。つまり、すべての高分子がモノマーを持つ構造ではないのだ。したがって、高分子と高分子の決定的な違いは、すべての高分子の構造にモノマーがあるのではなく、分子構造全体にモノマーという繰り返し単位がある高分子のことである。高分子と高分子のもう一つの違いは、高分子は高分子と非高分子の両方を含むが、高分子は高分子のみを含むことである。
以下のインフォグラフィックは、高分子と高分子の違いを表形式で表したものです。
高分子とは、分子量が大きい分子のことです。したがって、分子量は高分子量に影響する要素である。しかし、高分子は高分子とは異なり、分子量が大きい場合もあれば、そうでない場合もある。構造上の小さな単位を繰り返すことで形成される。その結果、ほとんどのポリマーは大きな分子量を持っている。さらに、分子量が非常に大きい高分子は高分子である。一方、高分子には、重合した分子と重合していない分子が存在する。つまり、分子量が比較的大きい高分子を高分子と呼ぶのである。そこで今回は、高分子と高分子の違いについてまとめてみた。