二量化と重合との重要な違いは、二量化が2つの単量体単位から二量体を生成するのに対し、重合は多数の単量体単位から重合体を生成することである。

二量化反応も大きなユニットと小さなユニットが結合する重合であるが、この2つのプロセスは最終生成物の違いによって異なる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 二量体化とは 3. 重合とは 4. 横並び比較 - 表形式での二量体化と重合 5. まとめ

二量体化は何ですか？

二量化反応とは、2つの単量体単位が結合して二量体を形成する重合である。したがって、二量化反応とは、同じ化合物の2つの分子が互いに反応して二量体を形成する付加反応であることが観察される。二量体は、少数の繰り返し単位を持つオリゴマーとして識別することができ、これら2つのモノマーユニット間の結合は、強弱、共有結合、分子間結合のいずれでも可能である。その間に共有結合があれば共有結合性二量体であるが、モノマー間に分子間結合があれば非共有結合性二量体である。

図01：1,2-ジオキセタンは、2つのホルムアルデヒドモノマーの二量体である

同じモノマーが結合してホモダイマーを形成し、異なるモノマーが結合してヘテロダイマーを形成しています。二量化反応の逆の過程として、2つのモノマーが壊れる解離がある。

重合は何ですか？

重合は、多数のモノマーを組み合わせてポリマーを製造する化学プロセスである。重合プロセスには大きく分けて、付加重合と縮合重合の2種類がある。これに加えて、もう一つの重要な重合プロセスは、付加重合の一種であるフリーラジカル重合である。

付加重合は、不飽和モノマーを連結して付加重合体を形成するプロセスである。付加ポリマーの代表例としては、ポリオレフィンポリマーが挙げられる。このポリオレフィンポリマーは、オレフィンモノマー同士を連結して形成される。典型的には、オレフィンのような小さな不飽和化合物である。したがって、これらのオレフィンが重合を受けると、モノマーの不飽和結合は飽和結合に変換される。ただし、付加重合のモノマーは、ラジカル、カチオン、アニオンのいずれでもよい。フリーラジカル重合は、フリーラジカルの付加によって高分子材料を形成するプロセスである。フリーラジカルの生成は、いくつかの方法で行われる。しかし、通常、開始分子によるラジカルの形成が関与している。高分子鎖は、非ラジカルモノマーから生成されるラジカルの付加によって形成される。

図02：フリーラジカル重合

縮合重合は、重合の一種で、縮合反応によってポリマーが生成されるものである。この高分子材料は、縮合系高分子と呼ばれるものである。この反応では、水分子やメタノール分子などの副生成物を除去しながら、分子同士を結合させる。この反応はポリマーを形成するため、縮合反応と表現することができる。さらに、ステップ・グロース・ポリマーの一種である。

二量体化と重合の違い

二量化とは、重合の一種である。二量化反応と重合反応の大きな違いは、二量化反応では2つの単量体単位から二量体を生成するのに対し、重合反応では多数の単量体単位から重合体を生成することである。このように、二量化反応では二量体を生成し、重合反応では高分子を生成する。

下表は、二量化と重合化を区別するために、2つのプロセスの主要な特徴を比較したものである。

概要 - 二量体化 vs. 重合

二量化および重合は、2つ以上の小さなユニットが組み合わさって大きなユニットを生成するプロセスである。大きい方の単位は二量体またはポリマーと呼ばれ、小さい方の単位はモノマーと呼ばれる。二量化反応と重合反応の大きな違いは、二量化反応では2つのモノマー単位から二量体を生成するのに対し、重合反応では多数のモノマー単位からポリマーを生成することである。

引用

1 「二量体化」、Chemistry script、歌詞、2020年8月24日、こちらでご覧いただけます。