Makromoleküle
MakroMolekül (vom griechischen "μακρός" = "makros" = ‚groß', ‚weit', ‚lang') ist die Bezeichnung für ein sehr großes Molekül, das entweder durch Polymerisation von kleineren Monomeren entsteht, z.B. natürlich vorkommende Cellulose, synthetisches Polypropylen und andere Kunststoffe – dann wird aber für gewöhnlich der Begriff Polymer statt Makromolekül verwendet,
Ausschnitt aus der Struktur der Cellulose, einem natürlichen polymeren Makromolekül
oder für ein nicht polymeres, sehr großes Molekül (z.B. Antibiotika oder viele marine Substanzen)
Maitotoxin
Maitotxin-1,“MTX“, C164H256Na2O68S2Na, ist mit einer Molekülmasse von 3425,86u nicht nur eine der giftigsten Substanzen die es gibt (LD50: ca. 50ng/kg Körpergewicht), sondern auch das wahrscheinlich größte bekannte Makromolekül - das kein Polymer ist!
Man spricht ab eine Molekülmasse von ~1000u von einem Makromolekül (u ist das Kurzzeichen für die atomare Masseneinheit unit=unified atomic mass unit, der Zahlenwert entspricht der Molmasse in der Einheit $\frac{g}{mol}$ ).
Makromoleküle spielen in der Natur eine überaus wichtige Rolle, etwa als Stärke, in Enzymen oder als Erbgut, der DNA. Sie sind (vielleicht gerade deswegen) Gegenstand intensiver Forschungen und können generell in künstlich (synthetisch) hergestellte und natürlicherweise in der Natur vorkommende unterteilt werden. Dementsprechend werden diese Makromoleküle als
a) Kunststoff
oder
b) Naturstoff
bezeichnet. Namen wie Nylon oder PVC sind sicherlich ein Begriff. "Plaste und Elaste" beschreiben die meisten Kunststoffe auch sehr gut.
Selbst wenn es ungewöhnlich klingt muss ein M. nicht auf Kohlenstoff basieren und somit der Organik zugeordnet werden, es existieren auch anorganische M., welche aber – noch – eine eher untergeordnete Rolle spielen. Beispielsweise die Polyphosphazene sind eine sehr die umfangreichste Klasse synthetischer anorganischer Makromoleküle.
Polyphosphazen – Grundelement, die Reste können anorganische, organische oder metallorganische Gruppens sein
Etwa 300 verschiedene Polymere dieses Typs wurden bereits synthetisiert, es kommen ständig neue hinzu, viele ähneln in ihren Eigenschaften aber weniger „Plastik“, als viel mehr Glas!
Die beiden großen Gruppen der Biopolymere (Naturstoffe) und der Kunstpolymere (Kunststoffe) werden in diesem Kurs als separate Module genau besprochen. Eine stetig wachsende Gruppe stellen auch die technischen Biopolymere, Biokunststoffe oder Biopolymerwerkstoffe dar, die als synthetische Biopolymere mit Werkstoffeigenschaften anzusehen sind. Eine einheitliche Definition für sie hat sich leider noch nicht etabliert.
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