متعددات الأميد
متعدد الأميد، أو البولي أميد، polyamide، هو متبَلْمِر (متماثر) polymer أي جزيء ضخم. وسمي بهذا الاسم لأنه يحوي زمر -CONH مكررة في سلسلة المتماثر. وهو متبَلمِر تكاثف. التبلمرcondensation.
تتم عملية التبلمر بالتكاثف بين جزيئات مونوميرين monomers مختلفين؛ وينتج من عملية التكاثف - إضافة إلى التماثر - الماء أو غيره من النواتج الثانوية. وينبغي هنا ملاحظة الاختلافين الرئيسيين بين متبَلْمرات الضم ومتبلمرات التكاثف. ففي حالة الضم غالباً ما يكون هناك مونومير (موحود) واحد فقط ولا يتكون أي ناتج ثانوي لكن في حالة التكاثف يكون هناك مونوميران ويتكون ناتج ثانوي غالباً ما يكون الماء:(شكل (1A)
حيث A وB تدلان على المونومير الداخل بالتفاعل وتدل n على عدد الجزيئات الداخلة في تفاعل البلمرة.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
تصنيف
| Polyamide family | Main chain | Examples of polyamides | Examples of commercial products |
|---|---|---|---|
| Aliphatic polyamides | Aliphatic | PA 6 and PA 66 | Nylon from DuPont |
| Polyphthalamides | Semi-aromatic | PA 6T = hexamethylenediamine + terephthalic acid | Trogamid from Evonik Industries |
| Aramides = aromatic polyamides | Aromatic | Paraphenylenediamine + terephthalic acid | Kevlar and Nomex from DuPont, Teijinconex, Twaron and Technora from Teijin, Kermel from Kermel |
التحضير
يحضر متعدد الأميد بتفاعل ثنائي أمين أي يحوي جزيئُه زمرتي أمين —NH2[ر. الأمينات] وحمض ثنائي الكربوكسيل أي يحوي جزيئه زمرَتي كربوكسيل CO—OH[ر. الحموض الثنائية الكربوكسيل]. كما يمكن تحضير متبلمر التكاثف بفعل التكاثف الذاتي.
ولضروب متعدد الأميد صنفان طبيعية وصنعية. من ضروب متعدد الأميد الطبيعية المهمة الكازئين في الحليب، والبروتينات الموجودة في فستق العبيد وفول الصويا وبروتين الذرة. ومن متعددات الأميد الصنعية ضروب النايلون المختلفة، وهناك ضروب من النايلون لا تتكون من متعددات الأميد، وفي الوقت نفسه ليست متعددات الأميد جميعها من نوع النايلون، مثال ذلك «الفيرساميد» versamide متعدد الأميد الذي له استعمالات عديدة، فهو يدخل في صنع الأحبار والورنيش والدهانات.
ولعل أحد أهم متعددات الأميد هو النايلون ويرجع الفضل في تحضير النايلون (-6، 6) - واسمه الكيمياوي بولي هكسا متيلين أديباميد - أول مرة إلى الأمريكي و. هـ. كاروثرز Carothers الذي حضَّره عام 1935 بتكثيف حمض الأديبيك COOH(CH2)2—(CH2)2COOH مع هكسا متيلين ثنائي الأمين NH2CH2CH2CH2—CH2CH2CH2NH2 وذلك وفق التفاعل:(شكل2A)
يتحرر جزيء ماء عند تفاعل كل زمرة حمض مع زمرة أمين ومن هنا أُطلق على هذا النوع من التبلمر اسم تفاعل تكاثف. يعطي الرقم الأول وهو 6 في هذا المتبلمر في شفع الأرقام بعد الاسم عدد ذرات الكربون في جزيء الأمين، ويعطي الرقم الثاني وهو 6 أيضاً في هذا المتبلمر عددها في الحمض.
ويعد النايلون -6،6 مثالاً للمتبلمر المشترك. والمتبلمر المشترك هو متبلمر مكوَّن من نوعين مختلفين من المونوميرات.
يلاحظ أن التفاعل الذي نتج منه البولمر هو تكرار تكوين رابطة الأميد تماماً كما هي الحال في تكوين جزيئات البروتينات بدءاً من الحموض الأمينية:(شكل 3A)
ويصنع نوع آخر من النايلون هو النايلون -6 من تبلمر مركب حلقي، هو كابرولاكتام، إذ يسبب التسخين فتح الحلقة؛ مما يسمح للجزيئات المتجاورة بالاتصال بعضها مع بعض منتجة سلسلة بولمر:(شكل 4A)
وقد استحضر أول مرة عام 1940 في شركة فاربن اندستري I. G. Farbenindustrie الألمانية.
وهذان النوعان من النايلون متشابهان في خواصهما ولا يختلفان إلا قليلاً بدرجتي انصهارهما مع أنهما مختلفان تمام الاختلاف باشتقاقهما. درجة انصهار الأول (-6،6) تساوي 264 ْس ودرجة انصهار الثاني (-6) 223 ْس، والنايلون الأول مثل النايلون الثاني تماماً مقاومته الكهربائية عالية وهو شديد المرونة، يمكن صبغه بالأصبغة الأيونية أو غير الأيونية. يتأثر بالحموض اللاعضوية ولكنه لا يتأثر بالقلويات، ينحل في ضروب الفينول بالتسخين، وينحل في الكريزولات وحمض النمل، ولا يذوب في المحلات العضوية. يصعب التهابه وتنطفئ الشعلة وحدها. وهو ينصهر مكوِّناً حبيبات مقاومة لضروب العث. وهما يصنعان على هيئة ألياف أو قضبان أو حبيبات أو غُفل (غير مشغولة). وتتصف خيوط النايلون بمتانة فائقة لذلك كثيراً ما تستعمل الحبال المصنوعة من خيوط النايلون في مختلف الفعاليات مثل تسلق الجبال وعمليات الإنقاذ جو- بحر وفي صيد السمك. ويستعمل النايلون في صناعة الأقمشة وفي صنع المظلات وفي صنع فراشي الأسنان.
