« Motif de répétition » : différence entre les versions

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Une macromolécule ou un polymère est un assemblage covalent, linéaire ou non, d'un nombre élevé de motifs de répétition.

Les macromolécules formées d'un seul motif de répétition sont appelées homopolymères.
Lorsqu'au moins deux motifs de répétition (de structure moléculaire différente) constituent les chaînes polymères, on parle de copolymères.

Le degré de polymérisation est égal au nombre de motifs de répétition constitutifs d'une chaîne polymère.

Le terme « motif de répétition » a plusieurs synonymes dans la littérature chimique, y compris motif monomère, unité répétitive et unité monomère.

Exemples

Un des motifs de répétition les plus simples est celui du polyéthylène. Le motif se trouve à l'intérieur des parenthèses à la figure, et il se répête n fois à la molécule entière : .

De même, le motif de répétition du polychlorure de vinyle est répêté n fois à ce polymère : .

Un polymère plus complexe est le polyéthylène téréphtalate, de la famille des polyesters : Motif. Il peut être considéré soit comme un homopolymère du motif de répétition indiqué, soit comme un copolymère alterné des deux motifs de répétition --OC-C₆H₄-CO-- et --O-CH₂-CH₂-O--. Ces deux motifs sont formés par la perte respective de deux -OH et de -H à partir des deux comonomères qui sont l'acide téréphtalique (HOOC-C₆H₄-COOH) et l'éthylène glycol (HO-CH₂-CH₂-OH), lorsque le polymère est formé par polycondensation avec perte d'eau.

Valence d’un motif de répétition

Chaque motif monomère est caractérisé par le nombre de liaisons qu’il forme dans la polymérisation donnée, nombre appelé valence du motif monomère. Dans la littérature française, ce terme est à distinguer du terme fonctionnalité qui peut prêter à confusion^[1]. (En anglais cependant, l’IUPAC Gold Book recommande le terme anglais « functionality » avec le sens de valence^[2].)

Les motifs indiqués dans la section précédente forment deux liaisons et sont donc divalents (ou bivalents), ce qui est caractéristique d’un motif à l’intérieur d’une chaîne macromoléculaire linéaire.

D'autres valeurs de valence existent pour les motifs de répétition. Hors cyclisation de molécule, les fonctions monovalentes, chacune liée à un motif, se trouvent à chacune des extrémités de la chaîne polymère. Pour les polymères ramifiés, les fonctions trivalentes sont présentes aux points de ramification où les chaînes latérales sont attachées. Concernant le polyéthylène téréphthalate, il est possible de remplacer une petite fraction d'éthylène glycol par du glycérol (triol). Cette molécule trivalente (et trifonctionnelle) s'insère dans la chaîne et peut se lier à trois fonctions acide carboxylique pour former un point de ramification.

Enfin, concernant les polymères réticulés, un motif tétravalent peut s'insérer dans deux chaînes et donc former un lien transversal entre deux chaînes. Par exemple, pour la synthèse du polystyrène réticulé, une petite fraction du monomère styrène (ou vinylbenzène) est remplacée par du 1,4-divinylbenzène (ou paradivinylbenzène). Chacun des deux groupes vinyl s'insère dans une chaîne polymère, de sorte que le motif tétravalent s'insère dans deux chaînes qu'il relie ensemble. Il est bifonctionnel parce qu'il ne contient que deux groupes vinyl réactifs.

Voir aussi

Articles connexes

Références

↑ M. Fontanille et Y. Gnanou, « Chimie et physico-chimie des polymères » (Dunod 2002), pp. 4, 200. (ISBN 2-10-003982-2)
↑ (en) « functionality », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, version corrigée en ligne : (2019-), 2^e éd. (ISBN 0-9678550-9-8)

Portail de la chimie

[1] M. Fontanille et Y. Gnanou, « Chimie et physico-chimie des polymères » (Dunod 2002), pp. 4, 200. (ISBN 2-10-003982-2)

[2] (en) « functionality », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, version corrigée en ligne : (2019-), 2^e éd. (ISBN 0-9678550-9-8)

[1]

[2]

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 Un polymère plus complexe est le [[polyéthylène téréphtalate]], de la famille des [[polyester]]s : [[Image:Polyethylene terephthalate.gif|300 px|Motif]].
-Il peut être considéré soit comme un homopolymère du motif de répétition indiqué, soit comme un [[copolymère]] alterné des deux « motifs de répétition --OC-C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>-CO-- et --O-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-O--. Ces deux motifs sont formés par le perte respective de deux -OH et de -H à partir des deux monomères d'origine qui sont l'[[acide téréphtalique]] (HOOC-C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>-COOH) et l'[[éthylène glycol]] (HO-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-OH), lorsque le polymère est formé par la [[polycondensation]] avec perte d'eau.
+Il peut être considéré soit comme un homopolymère du motif de répétition indiqué, soit comme un [[copolymère]] alterné des deux motifs de répétition --OC-C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>-CO-- et --O-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-O--. Ces deux motifs sont formés par la perte respective de deux -OH et de -H à partir des deux comonomères qui sont l'[[acide téréphtalique]] (HOOC-C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>-COOH) et l'[[éthylène glycol]] (HO-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-OH), lorsque le polymère est formé par [[Polymérisation par étapes|polycondensation]] avec perte d'eau.
 == Valence d’un motif de répétition ==
-Chaque motif monomère est caractérisé par le nombre de liaisons qu’il forme dans la polymérisation donnée, nombre dit la ''valence'' du motif monomère. Dans la littérature française ce terme est à distinguer du terme [[Polymérisation par étapes#Notion de fonctions réactives et de fonctionnalité|fonctionnalité]], qui peut porter à la confusion<ref>M. Fontanille et Y. Gnanou, « Chimie et physico-chimie des polymères » (Dunod 2002), p.4 et p.200</ref>. (En anglais cependant, l’[[IUPAC Gold Book]] recommande le terme anglais « functionality » avec le sens de valence.<ref>[http://goldbook.iupac.org/FT07505.html {{en}}IUPAC Gold Book]</ref>.)
+Chaque motif monomère est caractérisé par le nombre de liaisons qu’il forme dans la polymérisation donnée, nombre appelé ''valence'' du motif monomère. Dans la littérature française, ce terme est à distinguer du terme [[Polymérisation par étapes#Notion de fonctions réactives et de fonctionnalité|''fonctionnalité'']] qui peut prêter à confusion<ref>M. Fontanille et Y. Gnanou, « Chimie et physico-chimie des polymères » (Dunod 2002), pp. 4, 200. {{ISBN|2-10-003982-2}}</ref>. (En anglais cependant, l’[[Compendium of Chemical Terminology|IUPAC ''Gold Book'']] recommande le terme anglais « ''functionality'' » avec le sens de valence<ref>{{GoldBook|title=functionality|file=FT07505}}</ref>.)
 Les motifs indiqués dans la section précédente forment deux liaisons et sont donc ''divalents'' (ou ''bivalents''), ce qui est caractéristique d’un motif à l’intérieur d’une chaîne macromoléculaire linéaire.
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 D'autres valeurs de valence existent pour les motifs de répétition. Hors [[cyclisation]] de molécule, les fonctions ''monovalentes'', chacune liée à un motif, se trouvent à chacune des extrémités de la chaîne polymère. Pour les [[polymère ramifié|polymères ramifiés]], les fonctions ''trivalentes'' sont présentes aux points de ramification où les [[chaîne latérale|chaînes latérales]] sont attachées. Concernant le polyéthylène téréphthalate, il est possible de remplacer une petite fraction d'éthylène glycol par du [[glycérol]] ([[Polyol|triol]]). Cette molécule trivalente (et trifonctionnelle) s'insère dans la chaîne et peut se lier à trois fonctions acide carboxylique pour former un point de ramification.
-Enfin aux polymères [[réticulation|réticulés]], un motif ''tétravalent'' peut s'insérer dans deux chaînes et donc former un lien transversal entre deux chaînes. Par exemple, pour la synthèse du [[polystyrène]] réticulé, une petite fraction du monomère [[styrène]] (ou vinylbenzène) est remplacée par du 1,4-[[divinylbenzène]] (ou ''para''divinylbenzène). Chacun des deux groupes vinyl s'insère dans une chaîne polymère, de sorte que le motif tétravalent s'insère dans deux chaînes qu'elle relie ensemble. Il est toutefois bifonctionnel parce qu'il ne contient que deux groupes vinyls réactifs.
+Enfin, concernant les polymères [[réticulation|réticulés]], un motif ''tétravalent'' peut s'insérer dans deux chaînes et donc former un lien transversal entre deux chaînes. Par exemple, pour la synthèse du [[polystyrène]] réticulé, une petite fraction du monomère [[styrène]] (ou vinylbenzène) est remplacée par du 1,4-[[divinylbenzène]] (ou ''para''divinylbenzène). Chacun des deux groupes vinyl s'insère dans une chaîne polymère, de sorte que le motif tétravalent s'insère dans deux chaînes qu'il relie ensemble. Il est bifonctionnel parce qu'il ne contient que deux groupes vinyl réactifs.
 == Voir aussi ==