基本介紹
- 中文名：大分子單體
- 外文名：macromer
- 簡稱：大單體
簡介,概況,發展現狀,大分子,歷史回顧,發現大分子的背景,晶體和X射線衍射,晶體結構測定,
簡介
大分子單體是末端含可聚合基團的線形聚合物，通過大分子單體的共聚可以非常方便地獲得支鏈分子承阿熱奔量均一的接枝共聚物，改變大分子單體的加入量能夠控制接枝共聚物的支化密度，大分子單體還可以用於合成嵌段共聚物和聚(大分子單體)高接枝密度的支化聚合物，因此大分子單體在合成結構規整共聚物方面占據非常重要的地位。
概況
簡稱大單體。帶有可聚合端基的線型聚合物，一般分子量在1000～2000左右，分子量分布窄。可由負離子聚合、正離子聚合、基團轉移聚合、自由基聚合及縮聚等製備。可聚合端基有苯乙烯基、烯丙基、甲基丙烯醯基、環氧基、噁唑啉基等。大分子單體與一般單體共聚，可得到支鏈長短很規整的接枝共聚物。大分子單體的共聚物或均聚物常被稱為梳狀聚合物。
發展現狀
國外商品名為麥克羅馬(Macromer)。一種在分子鏈末端帶有可聚合官能團的低聚物。低聚物的分子量約數千至數萬。其聚合的性能和相應的低分子量單體基本相同。常用低聚物有聚苯乙苯、聚甲基丙烯酸酯、聚環氧乙烷、聚異丁烯、聚矽氧烷等。分子鏈末端官能團有甲基丙烯酸酯基、苯乙烯基、醯胺基等。此類單體特別適用於合成各種結構的接枝共聚物及某些功能高分子材料。目前在塗料、膠粘劑和表面改性劑等生宙匙和束產中已有套用。
大分子
大分子指相對分子質量在5000以上，甚至超過百萬的生物學物質，如蛋白質、核酸、多糖等。它與生命活動關係極為密切，由被認為單體的簡單分子單位所組成。在溶液中有形成凝膠的物質。一般把相對分子質量超過一萬的化合物稱為大分子化合物或高分子化合物。它是由許多重複的結構單元組成，一般具有線狀結構，有的具有枝狀結構。許多具有重要生物作用的物質，如蛋白質和核酸等均屬於這類化合物。大分子蛋白質的基本組成單位或構件分子（building-block molecule）是胺基酸（amino acid，AA）。
歷史回顧
發現大分子的背景
1912年德國物理學家 M.von勞厄預言晶體是 X射線的天然衍射光柵。此後英國物理學家W.H.布格和W.L.布格開創了X射線晶體學。幾十年來,這門學科不斷發展和完善，測定了成千上萬個無機和有機化合物的晶體和分子結構。由它提供的結構資料已經成為近代結構化學的基礎。但是傳統的小分子晶體結構的分析方法不適用於原子數目多，結構複雜的生物大分子。直到1954年英國晶體學家等人提出在蛋白質晶體中引入重原子的同晶置換法之後，才有可能測定生物大分子的晶體結構。1960年英國晶體學家J.C.肯德魯等人首次解出一個由153個胺基酸組成、分子量為17500的蛋白質分子──肌紅蛋白的三維結構。圖1 [巨頭鯨肌紅蛋白分子的結構模型]表示它的 2埃解析度的結構模型。此後生物大分子晶體結構的研究工作迅速發展。至80年代初，已有近 200個、等生物大分子的三維結構被測定，從而有力地推動了分子生物學的發展。中國繼60年代首次人工合成牛胰島素之後，於70年代初測定了三方二鋅豬胰島素的三維結構。1986年中國已經完成頁敬妹這個結構1.2埃高解析度的修正工作。
晶體和X射線衍射
電磁波是直線傳播的,但在某些情況下也會拐彎，這就是衍射現象。當可見光通過針孔或狹縫時，就會出現這種現象。由於針孔或狹縫的大小和可見光的波長量級相同，可以把針孔或狹縫看做是一個點光源，它向四面棵只朽八方輻射迎危旬出二次電磁波，或稱散射波。如果有多個有序排列的針孔或狹縫，由於這些散射波的干涉，就會形成規則的明暗相間的衍射花樣。這是因為來自不同部位的散射波的相位及振幅不同，它們相加的結果在有些地方加強，而在另一些地方減弱。這些花樣隨波長或針孔的大小及其排布方式不同而變化(圖2[三種針孔的排列方式及其對應的衍射花樣])。當X射線通過晶體時,晶體內原子的核外電子能夠散射X射線。如果把每個原子看成是個散射源,由於X射線的波長同原子間的距離量級相同，因此道愚也會發生衍射現象。晶體結構的特徵是晶體內的原子或分子周期重複地排列。如果採用一組抽象的幾何點來表示這種周期重複的規律，那么這種排列可以表示為點陣。晶體的三維點陣結構使得晶體可被劃分成為無數個大小和形狀完全相同的平行六面體，即被稱為晶胞。它是晶體結構的基本重複單位。每個晶胞內剃嬸恥包含種類、數目和排列完全相同的原子。可以推得，衍射線（也稱反射線）的強度取決於晶胞的內容，它的方向取決於波長和晶胞的大小和形狀。
晶體結構測定
晶體對X射線、中子束及電子束的衍射，與規則排列的針孔對可見光的衍射遵循相同的光學變換原理,即針孔或晶體的結構(針孔或晶體中原子的排列)經傅立葉變換,可以得到它們的倒易圖像──衍射波譜。反之,衍射波譜的反變換,即為正空間的圖像──針孔的排列或晶體的結構。在可見光的衍射中，這種反變換可由透鏡的聚焦過程實現。但是迄今為止，人們還未找到能使 X射線（或中子）散射線聚焦的辦法。因此也就無法直接觀察生物大分子的像。這只能藉助電子計算機從數學上完成這種反變換的計算。
晶體和X射線衍射
電磁波是直線傳播的,但在某些情況下也會拐彎，這就是衍射現象。當可見光通過針孔或狹縫時，就會出現這種現象。由於針孔或狹縫的大小和可見光的波長量級相同，可以把針孔或狹縫看做是一個點光源，它向四面八方輻射出二次電磁波，或稱散射波。如果有多個有序排列的針孔或狹縫，由於這些散射波的干涉，就會形成規則的明暗相間的衍射花樣。這是因為來自不同部位的散射波的相位及振幅不同，它們相加的結果在有些地方加強，而在另一些地方減弱。這些花樣隨波長或針孔的大小及其排布方式不同而變化(圖2[三種針孔的排列方式及其對應的衍射花樣])。當X射線通過晶體時,晶體內原子的核外電子能夠散射X射線。如果把每個原子看成是個散射源,由於X射線的波長同原子間的距離量級相同，因此也會發生衍射現象。晶體結構的特徵是晶體內的原子或分子周期重複地排列。如果採用一組抽象的幾何點來表示這種周期重複的規律，那么這種排列可以表示為點陣。晶體的三維點陣結構使得晶體可被劃分成為無數個大小和形狀完全相同的平行六面體，即被稱為晶胞。它是晶體結構的基本重複單位。每個晶胞內包含種類、數目和排列完全相同的原子。可以推得，衍射線（也稱反射線）的強度取決於晶胞的內容，它的方向取決於波長和晶胞的大小和形狀。
晶體結構測定
晶體對X射線、中子束及電子束的衍射，與規則排列的針孔對可見光的衍射遵循相同的光學變換原理,即針孔或晶體的結構(針孔或晶體中原子的排列)經傅立葉變換,可以得到它們的倒易圖像──衍射波譜。反之,衍射波譜的反變換,即為正空間的圖像──針孔的排列或晶體的結構。在可見光的衍射中，這種反變換可由透鏡的聚焦過程實現。但是迄今為止，人們還未找到能使 X射線（或中子）散射線聚焦的辦法。因此也就無法直接觀察生物大分子的像。這只能藉助電子計算機從數學上完成這種反變換的計算。
