suuremolekulilisi

Suuremolekulisia yhdisteitä tarkoitetaan kemiallisia aineita, joiden molekyylipaino on huomattavasti suurempi kuin pienimolekyylien. Yleinen kriteeri on useita tuhansia grammoja per mol, ja käytännössä suurimolekulisiksi katsotaan usein yli 10 000 g/mol painavat yhdisteet. Ne muodostuvat monomeereista, jotka liittyvät toisiinsa kovalenttisesti ja muodostavat pitkiä ketjuja tai monimutkaisempia rakenteita.

Suuremolekulaisia ovat sekä luonnolliset polymeerit että synteettiset polymeerit. Luonnollisia polymeerejä ovat proteiinit (eli polypeptidit), nukleiinihapot kuten DNA ja RNA sekä polysakkaridit kuten selluloosa, tärkkelys ja kitiini. Synteettisiä polymeerejä ovat esimerkiksi polyeteeni, polyvinyylikloridi ja polyamiderit. Rakenteeltaan yhdisteet voivat olla lineaarisia, haarautuneita tai ristisidoksisia, ja molekyylipituus sekä rakenteen säännöllisyys vaikuttavat ominaisuuksiin.

Ominaisuudet vaihtelevat suuresti, mutta suurimolekulaisilla yhdisteillä on usein korkea viskositeetti ja hyvät mekaaniset ominaisuudet sekä erilaisia lämpöominaisuuksia, kuten siirtymälämpötilat Tg ja Tm. Molekyylipainon jakauma kuvaillaan usein polydispersity-indexillä (PDI). Tutkimuksessa ja teollisuudessa mittaukset ja karakterisointi tehdään yleisesti geeli-permeaatio-kromatografialla (GPC) tai koko-erotus-kromatografialla (SEC).

Syntetisaatiossa suurimolekulaarisia yhdisteitä tuotetaan lisäys- tai kondensaatiopolimerisaatioilla. Keinoja, kuten elävä polymerisaatio, on kehitetty kontrolloimaan molekyylipainoa ja rakennetta. Historiaan kuuluvat Hermann Staudingerin osoitukset suurimolekyylien olemassaolosta ja niiden merkitys, joka palkittiin Nobelin kemiasta vuonna 1953.

Sovellukset ovat laajat: muovit, tekstiilit, elektroniikka sekä biolääketiede ja lääkeaineiden kuljetus. Suuremolekulaisilla yhdisteillä on sekä taloudellista että ympäristöön liittyvää merkitystä, ja niiden ominaisuuksia tutkitaan jatkuvasti.