Ejercicios: Polimerización por condensación

En la síntesis de un poliéster lineal se hace reaccionar ácido etanodioico ($\mathrm{HOOC-COOH}$) con etano-1.2-diol ($\mathrm{HO-CH_2-CH_2-OH}$).

1. a) Escriba la ecuación química balanceada correspondiente a la formación del dímero lineal más simple formado por una molécula de cada reactivo, identificando el nuevo grupo funcional formado y el subproducto eliminado.
2. b) Justifique por qué ambos monómeros deben ser bifuncionales para permitir el crecimiento indefinido de la cadena polimérica.

Las proteínas son biopolímeros naturales cuyo balance formal de formación corresponde a la condensación de $\alpha$-aminoácidos de fórmula general $\mathrm{H_2N-CHR-COOH}$.

1. a) Explique la naturaleza del enlace que une a los monómeros y escriba la reacción química general de condensación entre dos moléculas de glicina ($\mathrm{H_2N-CH_2-COOH}$), indicando la molécula que se desprende.
2. b) Razone por qué no es posible sintetizar químicamente en el laboratorio una proteína celular compleja con secuencia específica mediante una simple mezcla térmica de sus monómeros en solución.

La condensación por etapas entre monómeros bifuncionales genera oligómeros antes de alcanzar masas moleculares elevadas. El siguiente esquema ilustra la formación de un oligómero lineal a partir de dos moléculas de un ácido dicarboxílico $\mathrm{HOOC-R_1-COOH}$ y dos moléculas de un diol $\mathrm{HO-R_2-OH}$ alternadas:

1. a) A partir del diagrama lineal de 4 bloques monoméricos conectados, determine el número exacto de moléculas de agua desprendidas durante la formación de este tetrámero y formule los grupos funcionales que quedan libres en cada extremo de la cadena.
2. b) Si una cadena lineal abierta se forma mediante la policondensación estricta de $n$ moléculas de diácido y $n$ moléculas de diol sin sufrir ciclaciones, deduzca la expresión general del número de moléculas de agua generadas en función de $n$.