高分子

重複單元(mer / repeat unit)

polymer(高分子/聚合物)這個字來自希臘文:poly 是「多」,mer 是「部分」。所以高分子字面上就是「許多部分」,而 mer 就是那一個部分——一再重複的那一小段鏈。想像一條串珠項鍊:整條項鍊是高分子,而 mer 就是沿著繩子被複製上百上千次的那個單一串珠圖樣。只要知道一顆珠子長什麼樣、總共有幾顆,你就掌握了整條項鍊。

以聚乙烯來說,重複單元是 -CH2-CH2-,而整條鏈就是把這個單元寫 n 次,(CH2-CH2)n。知道重複單元就能做真正的計算:聚乙烯的重複單元重 28 g/mol(兩個碳各 12,加上四個氫各 1),所以一條分子量 280,000 g/mol 的鏈必然含有 280,000 / 28 = 10,000 個重複單元。不同的塑膠只不過是重複不同的單元:丙烯的單元帶一個 CH3 側基,氯乙烯的帶一個氯原子,苯乙烯的帶一個苯環。

重複單元之所以重要,是因為高分子的整個性格取決於重複的是哪個小單元、又是怎麼排列的。也值得把重複單元和單體分清楚,因為初學者老是搞混:單體是你一開始拿來反應的自由分子,而重複單元則是它鎖在成品鏈裡的樣子。對加成聚合物而言,兩者的原子相同;對縮合聚合物而言,重複單元較輕,因為在形成鍵結時甩掉了一個小分子。

PVC 的重複單元是 -CH2-CHCl-,重 62.5 g/mol。因此一個分子量 125,000 g/mol 的 PVC 分子,含有 125,000 / 62.5 = 2,000 個首尾相接的重複單元。

重複單元是重複的建構積木;鏈的重量除以單元重量,就得到重複的次數。

重複單元是鏈內重複的單位;單體是反應前的自由分子。對加成聚合物兩者原子相同,但對縮合聚合物則不同,因為過程中甩掉了一個小分子。

又称
repeat unit重複單位structural unit