ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ — процесс образования молекулы высокомолекулярного вещества (полимера), заключающийся в последовательном присоединении молекул низкомолекулярных веществ (мономеров) к активному центру (или центрам) растущей цепи; обратный процесс носит название деполимеризация. Различают два основных типа реакций, в результате к-рых образуются полимеры: реакция последовательного присоединения (собственно полимеризация) и реакция поликонденсации (см. Конденсация). В отличие от реакции последовательного присоединения реакция поликонденсации протекает с выделением низкомолекулярного вещества (напр., воды). Именно в результате такой реакции образуются биополимеры — белки (см.), полисахариды (см.), нуклеиновые кислоты (см.) и др.

Образование биополимеров катализируется сложными ферментативными системами (см. Полимеразы), вследствие чего реакция биол, поликонденсации несколько отличается от химической. Так, при хим. поликонденсации обычно происходит случайное сочетание двух любых частиц, т. е. степень полимеризации низка. При биол, синтезе полимеров к активированному концу растущей цепи последовательно присоединяются молекулы мономера, степень полимеризации значительно возрастает. Кроме того, при синтезе биополимеров в большинстве случаев происходит отбор соединяемых мономеров на матрице, вследствие чего синтезируется полимер заданной структуры (см. Ген, Генетический код). Деполимеризацию, т. е. расщепление биополимеров, катализируют гидролитические ферменты, напр. Пептид-гидролазы (см.), дезоксирибонуклеазы (см.), рестриктазы (см. Нуклеазы), рибонуклеазы (см.), различные гидролазы (см.).

Если звенья, составляющие полимер, одинаковы, то полимер называют гомополимером. Если полимер образуется путем сочетания двух и более элементарных звеньев, его называют гетеро- или сополимером, а реакцию образования сополимера — сополимеризацией (см.).

Способность нек-рых веществ соединяться друг с другом, образуя полимеры, называется полимерией. Соединения, вступающие в реакцию полимеризации, должны быть бифункциональными, т. е. иметь в молекулах два фрагмента, которые могут соединяться с другими звеньями. Если в реакции участвуют только биофункционал ьные соединения, то образуются линейные полимеры. Если мономерные звенья, использующиеся для полимеризации, полифунк-циональны, то образующийся полимер может содержать разветвленные цепи, или «сшивки», между цепями. В реакцию поликонденсации вступают вещества, имеющие разнотипные функциональные группы, способные взаимодействовать друг с другом (напр., амино- и карбоксильные группы, при взаимодействии к-рых образуется пептидная связь и выделяется вода).

П. мономеров происходит либо путем раскрытия кратных связей между атомами, либо путем циклических перегруппировок.

Состав и структура мономерного звена в полимере в большинстве случаев соответствует составу и строению исходного мономера (за исключением размыкающихся в результате реакции связей). Однако известны примеры, когда мономерные звенья отличаются от исходного мономера по структуре, а иногда и по составу, напр, вследствие образования новых связей внутри мономерного звена, сдвига одного атома или группы атомов во время присоединения мономера, выделения в результате реакции низкомолекулярных веществ.

См. также Белки, биосинтез белков; Высокомолекулярные соединения, получение.



Библиография: Реакционная способность, механизмы реакций и структура в химии полимеров, под ред. А. Дженкинса и А. Ледвиса, пер. с англ., М., 1977; С п и-р и н Ю. Л. Реакции полимеризации, Киев, 1977.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: