顧名思義，單體是一種單一分子，可以與其他單體分子發生反應，形成聚合物。它是聚合物的基本單位，可視為聚合物化合物的基本構件。這使得定義聚合物相當簡單，它是一種由稱為單體的小亞單位組成的大分子。聚合物也可以稱為大分子。分子只不過是由化學鍵結合在一起的兩個或兩個以上原子的組合。

常見的聚合物包括碳水化合物、脂質或蛋白質，並且全部由重複單體單位組成。碳水化合物單體稱為單糖，由葡萄糖和果糖的單位組成。脂質同樣由脂肪酸和甘油組成。我們體內的DNA或RNA從核苷酸（單核苷酸）中發現其來源。最後，我們身體的構建基塊，蛋白質，也由稱為氨基酸的單體單位組成。

可以肯定地說，一個分子要成為單體，它必須有能力與其他單體分子相互作用。

什麼是單體？

單體是一種低分子量的碳氫化合物分子。在化學中，碳氫化合物是完全由氫和碳分子組成的化合物。單體還可以形成二聚體（兩個單體單位）、三聚體（三個單體單位）等。

聚合物中的單體單元與化學鍵結合在一起，從而維持最終聚合物的配置。聚合物可以有各種型別的配置，具體取決於繫結在一起的單體單元。

有趣的是，許多單體單元具有相同的碳原子數量，但配置不同。這種碳原子數量相同但結構不同的分子稱為異構體。葡萄糖、半乳糖和果糖是異體單體的常見例子。它們具有相似的化學公式，即分子中原子數量相似，但這些原子的分子排列不同，產生3種不同的化合物。

同一單體單元的不同異位分子賦予聚合物化合物不同的特性。

什麼是聚合物？

聚合物由重複單體單元組成，可以是天然的，也可以是合成的。如上所述，聚合物是我們人體系統的重要組成部分。聚合物也存在於鑽石、石英和其他人造材料中，如混凝土、玻璃、紙張、塑膠和橡膠。

聚合物可以是同質聚物或雜聚合物。同質聚合物具有相同單體（如聚氯乙烯）的重複單位。異物具有兩個或多個不同的單體單位。蛋白質是一種常見的異物，由於各種氨基酸粘結在一起。

重複分子單元由共價鍵連線在一起，這涉及到兩個原子之間電子的共享。這使得鍵合相對強，與其他型別的化學鍵合相比。因此，聚合物更堅固，更難分解。螃蟹的硬殼由聚合物組成，這使得這種生物的外殼特別堅硬！

有機聚合物存在於生物中，在植物中起非常重要的作用，如纖維素和木質素。木質素有助於形成植物細胞壁，而纖維素則需要使這些細胞壁有剛度。

圖注：植物細胞中存在的纖維素聚合物。

所以，單體如何形成這些長鏈聚合物（它們之間有何關係）？它透過一種稱為聚合的複雜過程發生。

什麼是聚合？

聚合物透過化學反應形成的過程稱為聚合。在這個過程中，一些化學基團丟失，從而導致一個不同於預期的最終產物。因此，聚合物並不總是保留原始單體單元的所有相同化學性質。聚合反應有兩種型別：鏈式反應和逐步聚合反應。

圖注：苯乙烯聚合反應。

如前所述，如果反應中存在等位單體，它們往往會影響共價鍵合發生的方式，從而改變聚合物的特性。

應該指出，在大多數情況下，單體至少具有一個碳-碳雙鍵。碳原子有6個電子，可以與其他原子形成單鍵、雙鍵或三重鍵。其中大多數是共價鍵，分別涉及與其他原子共享一個、兩個或三個電子。原子相互結合以獲得更大的穩定性，因此那些有電子備用的原子通常比其他原子反應更活躍。

任何具有自由電子的化合物，可以與其他原子結合形成化合物，稱為自由基。這些自由基就像催化劑，與單體單元的雙鍵結合形成聚合物。自由基打破雙鍵，與單體結合，導致自由電子從基體轉移到單體單元的外碳。這個自由電子然後開始尋找其他單體單元，一個重複的過程開始，其中單體單元相互結合。這是聚合的鏈反應型別。以這種方式生產的聚合物是高分子量化合物。

另一方面，逐步聚合反應產生低分子量化合物，要求更高的溫度。這也稱為縮聚反應，因為水或鹽酸等副產品可能在反應過程中形成。這些縮聚反應大多涉及雙功能單體。具有兩個不同功能組的單體稱為雙功能單體。

圖注：縮聚反應

取代基是一個原子或原子組，它取代了原始碳氫化合物上存在的一個或多個氫原子，從而產生了一個新的分子。這為我們提供了一個功能組的定義，作為分子內的特定替補，有助於賦予分子不同的化學特性。然後，這種雙功能單體可以與其他單體雙向結合，使鏈條生長，從而賦予我們聚合物。

結論

1899年左右，一位德國科學家在試圖分解一種叫做重氮甲烷的化合物時，在他的燒瓶底部發現了一些粘性物質。經過大量研究，發現他意外地製造了一種稱為聚甲基的-CH2-分子聚合物。

後來，在1935年，一些英國科學家在試圖用苯甲醛對乙烯作出反應時，偶然遇到了一種蠟狀固體，後來被稱為聚乙烯或俗稱塑膠。如今，大多數電纜都用聚乙烯聚合物包裹進行絕緣。聚乙烯是全世界人類最常用的各種形式，如垃圾袋、汽水瓶、包裝、容器等。

從跨越聚合物到為特定工業用途製造聚合物，我們走過了漫長的道路。如果你從事化學實驗工作，下次在化學實驗室工作時，你可能想要仔細看看反應後形成的殘留物。你很可能也會發現一種新聚合物！