Химия высокомолекулярных соединений – раздел химической науки, объектами исследования которой являются макромолекулы синтетического и природного происхождения, состоящие из повторяющихся мономерных звеньев или молекулярных группировок, соединенных химическими связями и содержащих в главной цепи атомы углерода, а также кислорода, азота и серы. Есть и полимеры на основе кремния. Из высокомолекулярных соединений (полимеров) разрабатываются многочисленные материалы, в том числе интеллектуальные структуры, с функциональными ингредиентами, что существенно расширяет области их применения.
Самая простая макромолекула – полиэтилен.
…-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-… или (-CH2-CH2-)n
Где мы с ним сталкиваемся? Революция упаковочных материалов связана с ним и ему подобными полимерами. Не надо бумажных пакетов и глиняных горшков. Правда утилизировать сложно, но черепки в культурных археологических слоях живут дольше полимеров, и по ним мы исследуем быт наших предков.
Высокомолекулярные соединения, в макромолекулы которых наряду с углеводородными группами входят атомы неорганических элементов, называются элементоорганическими. Практически все биомолекулы являются сложнейшими полимерами. За воспроизведение клеток и передачу наследственной информации ответственны нуклеиновые кислоты размером от 103 до 105 тысяч пар нуклеотидов.
По происхождению высокомолекулярные соединения делят на природные, или биополимеры (например, белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды), и синтетические (например, полиэтилен, полистирол, феноло-альдегидные смолы). В зависимости от расположения в макромолекуле атомов и атомных групп различают: линейные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых представляют собой открытую, линейную, цепь (например, каучук натуральный) или вытянутую в линию последовательность циклов (например, целлюлоза); разветвленные высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых имеют форму линейной цепи с ответвлениями (например, амилопектин); сетчатые высокомолекулярные соединения – трехмерные сетки, образованные отрезками высокомолекулярных соединений цепного строения (например, отвержденные феноло-альдегидные смолы, вулканизированный каучук – а, попросту, шины).
Кроме того из высокомолекулярных соединений делают: химические волокна, лакокрасочные материалы, клеи, герметики, ионообменные смолы. Биополимеры составляют основу всех живых организмов и участвуют во всех процессах жизнедеятельности.
Таким образом, без этой химии Вам и продукты из супермаркета нести будет не в чем, и автомобиль окажется без колес, и свою бесценную наследственность потомкам не передадите (а, следовательно, человек вымрет как лошадь Пржевальского). Подумайте о сем, уважаемые противники химии.
Работают Институт высокомолекулярных соединений РАН (Санкт-Петербург), Институт синтетических полимерных материалов РАН (Москва). Есть журналы «Химические волокна» и «Высокомолекулярные соединения». Можно почитать: Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. М.: 2003.