重合ってどんな反応？種類や特徴も化学系学生ライターが簡単にわかりやすく解説
化学物質の状態・構成・変化理科 重合ってどんな反応？種類や特徴も化学系学生ライターが簡単にわかりやすく解説 今回は「重合」について勉強していこう。重合という言葉は聞いたことがあるでしょうか？重合は化学反応の分類のひとつで、身近なところにも広く用いられている手法です。 そんな重合について、重合を扱う研究室の一員である化学系学生ライターずんだもちと一緒に解説していきます。- この記事の目次
- 1.ポリマーとは？
- 1-1.繰り返し単位
- 1-2.繰り返し単位の数
- 2.重合とは？
- 3.重合の種類
- 3-1.逐次重合
- 3-2.連鎖重合
- 3-3.その他の重合
- 重合の可能性は無限大
ライター／ずんだもち
化学系の研究室で日々研究を重ねる理系学生。1日の半分以上の時間を化学実験に使う化学徒の鑑。受験生のときは化学が得意でなかったからこそ、化学を苦手とする人の立場に立ってわかりやすく解説する。
1.ポリマーとは？
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今回は重合について解説していきます。重合とは化学反応の分類のひとつで、ポリマーをつくるために必須の反応です。まずはポリマーについて簡単に見ていきましょう。
1-1.繰り返し単位まずはポリマーという言葉について簡単に解説していきます。重合はポリマーを作るための反応ですので、ここからしっかり押さえていきましょう。ポリマーとは、「繰り返し単位を持った分子量の大きい化合物」のことを指します。さっそくですが、具体例を見ていきましょう。
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上の画像の化合物はナイロン6で、繊維に用いられる代表的なポリマーです。この化合物の構造式をよく見ると、6つの炭素と1つの窒素の部分で周期性を持っていることが分かると思います。これがポリマーの1つ目の特徴です。この特徴から、ポリマーの構造式は下の画像のように省略して書かれます。構造式の括弧の右下のnは繰り返し単位の数です。
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1-2.繰り返し単位の数ポリマーのもうひとつの特徴はこのnに秘密があります。このnには100,1000,10000などのかなり大きい数が入り、これがポリマーの名前の由来です。
ポリマー(polymer)のポリ(poly)とは「たくさんの」という意味があり、これは繰り返し単位が膨大な数であることに由来しているのですね。そのため、ポリマーの分子量も膨大な数になることが予想できますね。
そして、このnにはもうひとつ特徴があります。このnは物質ごとに決まった値ではありません。普通の化合物では名前に対して構造式がひとつに決まりますが、ポリマーはそうではないのです。同じナイロンでもこのnには大きな幅があり、短い分子から長い分子までいろいろな長さの分子が混ざっています。分子量や繰り返し単位の数があまりにも多いと、分子の長さが多少変わっても分子の性質にはほとんど影響しないのですね。
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2.重合とは？
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ポリマーについての理解が進んだところで、次は重合について勉強していきましょう。
繰り返し単位に相当する化合物(これはポリマーに対してモノマーと言います)をフラスコに加えて加熱したりすると、分子同士で次々と反応が進んでいき、徐々に分子量が多くなっていきます。このような反応の総称が重合です。
先ほど、ひとつの物質でもnの値がばらばらであると説明しましたが、その理由はここにあります。ポリマーは重合によって合成されるので、分子量を制御することは非常に難しいのです。あるひとつのモノマーが他のどのポリマーと反応するのかを制御するなんて、直感的に考えただけでも難しそうですね。
3.重合の種類
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重合は上の表のように分類することができます。数も多く、聞いたことのない言葉も多いと思いますが、この中でも有名なものをいくつか見ていきましょう。
＼次のページで「3-1.逐次重合」を解説！／