29: Polímeros

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Los polímeros son sustancias compuestas por unidades estructurales recurrentes, cada una de las cuales puede considerarse derivada de un compuesto específico llamado monómero. El número de unidades monoméricas suele ser grande y variable, siendo cada muestra de un polímero dado característicamente una mezcla de moléculas con diferentes pesos moleculares. El rango de pesos moleculares a veces es bastante estrecho, pero más a menudo es muy amplio. El concepto de polímeros que son mezclas de moléculas con largas cadenas de átomos conectados entre sí parece sencillo y lógico hoy en día, pero no fue aceptado hasta la década de 1930 cuando finalmente se apreciaron los resultados del extenso trabajo de H. Staudinger, quien recibió el Premio Nobel de Química en 1953. Antes del trabajo de Staudinger, se creía que los polímeros eran agregados coloidales de moléculas pequeñas con estructuras químicas bastante inespecíficas.

29.1: Preludio
La adopción de estructuras químicas definidas para polímeros ha tenido aplicaciones prácticas de gran alcance, ya que ha llevado a comprender cómo y por qué cambian las propiedades físicas y químicas de los polímeros con la naturaleza de los monómeros a partir de los cuales se sintetizan. En un grado muy considerable, las propiedades de un polímero se pueden adaptar a aplicaciones específicas. Gran parte del énfasis en este capítulo estará en cómo las propiedades de los polímeros pueden relacionarse con sus estructuras.
29.2: Una Polimerización de Adición Simple. Las Partes de un Polímero
La polimerización térmica de 1,3-ciclopentadieno mediante la adición de Diels-Alder no es una polimerización importante, pero sí proporciona un ejemplo concreto simple de cómo se relacionan un monómero y un polímero.
29.3: Tipos de Polímeros
Los polímeros se pueden clasificar de varias maneras diferentes, según sus estructuras, los tipos de reacciones por las que se preparan, sus propiedades físicas o sus usos tecnológicos.
29.4: Fuerzas entre Cadenas de Polímero
Los polímeros se producen a escala industrial principalmente, aunque no exclusivamente, para su uso como materiales estructurales. Sus propiedades físicas son particularmente importantes para determinar su utilidad, ya sea como llantas de goma, revestimientos para edificios o combustibles sólidos para cohetes. Los polímeros que no están altamente reticulados tienen propiedades que dependen en gran medida de las fuerzas que actúan entre las cadenas.
29.5: Correlación de las propiedades del polímero con la estructura
Las propiedades de muchos de los polímeros termoplásticos y elásticos comercialmente importantes se pueden entender en términos de sus estructuras químicas utilizando los conceptos desarrollados en la sección anterior.
29.6: Polímeros de Condensación
Existe una amplia variedad de reacciones de condensación que, en principio, se pueden utilizar para formar polímeros altos. Sin embargo, los polímeros altos se pueden obtener solo en reacciones de alto rendimiento, y esta limitación restringe severamente el número de reacciones de condensación que tienen alguna importancia práctica.
29.7: Polímeros de adición
Hemos discutido la síntesis y propiedades de un número considerable de polímeros de adición en este y en capítulos anteriores. Nuestra principal preocupación aquí será con algunos aspectos del mecanismo de polimerización por adición que influyen en el carácter del polímero formado. El tipo más importante de polimerización por adición es la de alquenos (generalmente llamados monómeros vinílicos) como eteno, propeno, etenilbenceno, etc.
29.8: Polímeros de Bloque, Injerto y Escalera
Una variación de la variedad habitual de copolimerización es la preparación de cadenas poliméricas hechas de bloques bastante largos de diferentes tipos de monómeros. Se han ideado varios sistemas ingeniosos para fabricar tales polímeros.
29.9: Polímeros de origen natural
Hay una serie de sustancias poliméricas naturales que tienen un alto grado de importancia técnica. Algunos de estos, como el caucho natural, la celulosa y el almidón, tienen estructuras regulares y pueden considerarse constituidos por unidades monómericas simples. Otros, como la lana, la seda y el ácido desoxirribonucleico son copolímeros. Aquí limitaremos nuestra atención a la lana y el colágeno, los cuales tienen propiedades relacionadas con temas tratados anteriormente en este capítulo.
29.10: Preparación de Polímeros Sintéticos
29.E: Polímeros (Ejercicios)
Estos son los ejercicios de tarea para acompañar el Capítulo 29 del Textmap for Basic Principles of Organic Chemistry (Roberts y Caserio).

Miniaturas: Cadena de polímero de tereftalato de polietileno. (Dominio público; Jynto).

Colaboradores y Atribuciones

John D. Robert and Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, second edition. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. This content is copyrighted under the following conditions, "You are granted permission for individual, educational, research and non-commercial reproduction, distribution, display and performance of this work in any format."