Réactions de polymérisation

Les polymères sont des composés de poids moléculaire élevé, façonnés par l’agrégation de nombreuses molécules plus petites appelées monomères. Les plastiques qui ont tant changé la société et les fibres naturelles et synthétiques utilisées dans les vêtements sont des polymères. Il existe deux façons de former des polymères : (a) en reliant de petites molécules entre elles, un type de réaction d’addition, et (b) en combinant deux molécules (de même type ou de type différent) avec l’élimination d’une petite molécule stable comme l’eau. Ce dernier type de polymérisation combine les réactions d’addition et d’élimination et s’appelle une réaction de condensation .

Un exemple du premier type de réaction est l’union de milliers de molécules d’éthylène qui donne le polyéthylène. nH2C=CH2 → n Parmi les autres polymères d’addition, on trouve le polypropylène (obtenu par polymérisation de H2C=CHCH3), le polystyrène (à partir de H2C=CH C6H5) et le chlorure de polyvinyle (à partir de H2C=CHCl).

L’amidon et la cellulose sont des exemples du deuxième type de polymère. Ce sont des membres d’une classe de composés appelés hydrates de carbone, des substances dont la formule est un multiple de la formule simple CH2O. L’amidon et la cellulose sont tous deux des polymères du glucose, un sucre dont la formule est C6H12O6. Dans l’amidon comme dans la cellulose, les molécules de glucose sont assemblées avec élimination concomitante d’une molécule d’eau pour chaque liaison formée. nC6H12O6 → –n + nH2O

Le matériau synthétique nylon est un autre exemple de ce type de polymère. De l’eau et un polymère (nylon-6,6) se forment lorsqu’un acide organique et une amine (un composé dérivé de l’ammoniac) se combinent.

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Les fibres naturelles de protéines comme les cheveux, la laine et la soie sont également des polymères qui contiennent l’unité répétitive (-CHRCONH-), où R est un groupe d’atomes attachés au polymère principal. Ceux-ci se forment en joignant des acides aminés avec l’élimination d’une molécule d’eau pour chaque CONH ou liaison peptidique formée ; par exemple, la structure de la chaîne tripeptidique est formée de trois unités de l’acide aminé glycine (NH2CH2CO2H).