【高分子】シーケンスの種類とコポリマー(共重合体)の関係をわかりやすく

大学勉強の間

今回の記事では、大学からの高分子分野に登場する「シーケンス」について解説していきます。基礎的な4種類の並び方を確実に覚えましょう。

この記事を読んで、以下のことを理解できればOKです↓↓

・コポリマー中の繰り返し単位の並び方(シーケンス)とそれぞれの性質がわかる

並び方を理解できれば、性質を覚えるのは簡単です。さっそくやっていきましょう。

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シーケンスとは?コポリマーとは?

シーケンスとは

コポリマー(共重合体)中の繰り返し単位の並び方。

シーケンスが理解できましたが、コポリマーがわかりませんね。

コポリマー(共重合体)とは

繰り返し単位が2種類以上の高分子

コポリマーの例としては、「EPゴム」が挙げられます。E=エチレン、P=プロピレンです。

つまり、ポリマー(高分子)の繰り返し単位がエチレンとプロピレンの2種類で構成されているということです。

このようなポリマーを「コポリマー(共重合体)」と言います。

ちなみに、繰り返し単位が1種類のみのポリマー(高分子)は、「ホモポリマー」と言います。

コポリマーは並び方を考える必要がある

1種類のみのホモポリマーでは、並び方は1種類しかありません。例えば、繰り返し単位をAとするならば、「-A-A-A-A-A-A-A-A-」です。つまり、シーケンスという考え方は出てきません。

しかし、2種類(ここではAとBとします)ならば、AとBの組み合わせ方によって、異なる並び方が生じます。この並び方のことを「シーケンス」と呼ぶのです。

シーケンスの種類

結論。最低限覚えなくてはいけないシーケンスの並び方はこれです↓

並び方が4種類あるならば、それぞれが示す名称と性質も4種類あります。全て覚えてしまいましょう。

①ランダムコポリマー

-A-B-A-A-B-A-A-B-Bのように無秩序な並び方

性質:AとBの平均的な性質

ランダムコポリマーではAとBの平均的な性質を示す。並び方は無秩序ですが、だいたいAとBが等量あると考えれば良いです。

②交互ポリマー

-A-B-A-B-A-B-A-B-A-のようにAとBが交互になる並び方

性質:AともBとも異なる性質

ここが一番理解が難しいです。交互なのだから、ランダムコポリマーが持つ平均的な性質で良いのでは?と思うかもしれませんが、AともBとも異なる性質を持ちます。考え方としては(-AB-)というAともBとも異なる物質が最小単位になっていると考えます。例えば、水素Hと酸素Oから構成されている、水H₂Oが完全に水素と酸素の性質を示しているかと言えば違います。同様に、(-AB-)がAとBの性質を持っているかと言えば、違います。よって異なる性質なのです。

➂ブロックコポリマー

-A-A-A-A-B-B-B-B-B-のように、それぞれがセットのような並び方

性質:Aの性質+Bの性質

ブロックコポリマーはわかりやすいですね、それぞれが塊で存在しているため、AとBの性質を反映しやすいため、コポリマーは両者の性質を持っています。

グラフトコポリマー

-A-A(-B-B-)-A-A(-B-B-)-A-Aのように主鎖が単一で分岐を含む並び方

性質:Aの性質+Bの性質+分岐の性質

グラフトコポリマーもブロックコポリマーと同じですが、分岐しているため、分岐自体が持つ性質を持っています。

これらが、最低限のシーケンスの種類です。もちろん他にも並び方はたくさん考えられますが、ひとまずこの4種類を覚えておけば、大丈夫です。

以上です。誤りがあればコメント指摘していただけると幸いです。修正します。

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