ในวิชาเคมีการเกิดไดเมอร์คือกระบวนการเชื่อมต่อโมเลกุล ที่เหมือนกันหรือคล้ายกันสองโมเลกุลเข้า ด้วยกันด้วยพันธะพันธะที่เกิดขึ้นอาจเป็นพันธะที่แข็งแรงหรืออ่อนแอสารเคมีที่มีสมมาตรหลายชนิดถูกอธิบายว่าเป็นไดเมอร์แม้ว่าโมโนเมอร์จะไม่เป็นที่รู้จักหรือไม่เสถียรมาก ก็ตาม ^{[ 1 ]}

คำว่าhomodimerใช้เมื่อหน่วยย่อยทั้งสองเหมือนกัน (เช่น A–A) และheterodimer ใช้ เมื่อไม่เหมือนกัน (เช่น A–B) กระบวนการย้อนกลับของการเกิดไดเมอร์มักเรียกว่าการแยกตัว เมื่อ ไอออนที่มีประจุตรงข้ามกันสองตัวรวมตัวกันเป็นไดเมอร์ จะเรียกว่าคู่ Bjerrum [ ^{2 ] ตาม ชื่อ}ของนักเคมีชาวเดนมาร์กNiels Bjerrum

กรดคาร์บอกซิลิกที่ปราศจากน้ำจะเกิดเป็นไดเมอร์โดยพันธะไฮโดรเจนระหว่างไฮโดรเจนที่เป็นกรดกับออกซิเจนของคาร์บอนิล ตัวอย่างเช่นกรดอะซิติกจะเกิดเป็นไดเมอร์ในสถานะแก๊ส โดยที่หน่วยโมโนเมอร์จะยึดติดกันด้วยพันธะไฮโดรเจน^{[ 3 ]} โมเลกุลที่มี OH จำนวนมากจะเกิดเป็นไดเม อร์ เช่น ไดเมอ ร์ ของน้ำ

ไดเมอร์ที่ก่อตัวขึ้นโดยอาศัยปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าสถิต ที่อ่อนแอ และ/หรือปฏิสัมพันธ์แบบแวนเดอร์วาลส์มีอายุสั้น แต่สามารถทำให้เสถียรได้ด้วยการจัดเตรียมห้องปฏิบัติการพิเศษ เช่นการแยกเมทริกซ์ตัวอย่างที่โดดเด่นคือไดเมอร์ของคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 4 ]}ซึ่งน่าจะเกี่ยวข้องกับบรรยากาศของดาวศุกร์^{[ 5 ]}

เอ็กไซเมอร์และเอ็กไซเพล็กซ์เป็น โครงสร้าง ที่ถูกกระตุ้นซึ่งมีอายุสั้น ตัวอย่างเช่นก๊าซเฉื่อยไม่ก่อตัวเป็นไดเมอร์ที่เสถียร แต่พวกมันก่อตัวเป็นเอ็กไซเมอร์ Ar ₂ *, Kr ₂ * และ Xe ₂ * ภายใต้ความดันสูงและการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า^{[ 6 ]}

โมเลกุลไดเมอร์มักเกิดจากการทำปฏิกิริยาของสารประกอบที่เหมือนกันสองชนิด เช่น2A → A−Aในตัวอย่างนี้โมโนเมอร์ "A" จะเกิดการรวมตัวเป็นไดเมอร์ " A−A "

ไดไซโคลเพนตาไดอีนเป็นไดเมอร์แบบไม่สมมาตรที่เกิดจากโมเลกุลไซโคลเพนตาไดอีน สอง โมเลกุลที่ทำปฏิกิริยากันใน ปฏิกิริยาดีลส์ -อัลเดอร์ เมื่อให้ความร้อน มันจะ "แตกตัว" (เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับของดีลส์-อัลเดอร์) เพื่อให้ได้โมโนเมอร์ที่เหมือนกัน

${\displaystyle {\ce {C10H12 -> 2 C5H6}}}$

ธาตุอโลหะหลายชนิดพบในรูปไดเมอร์ ได้แก่ไฮโดรเจนไนโตรเจนออกซิเจนและธาตุฮาโลเจนเช่น ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน และไอโอดีนโลหะบางชนิดก็เกิดเป็นได_เมอร์ในสัดส่วนหนึ่งในสถานะไอ ได้แก่ไดลิเทียม ( Li₂ ₎ , ไดโซเดียม ( Na₂ ₎ , ไดโพแทสเซียม ( K₂ ₎ , ไดรูบิเดียม ( Rb₂ ) และไดซีเซียม ( Cs₂ ) ไดเมอร์ของธาตุเหล่านี้เป็นโมเลกุลไดอะตอมิกชนิด _{เดียวกัน}

ในบริบทของพอลิเมอร์คำว่า "ไดเมอร์" ยังหมายถึงระดับของการเกิดพอลิเมอร์ด้วย 2 โดยไม่คำนึงถึงสัดส่วนทางเคมีหรือปฏิกิริยาการควบแน่น

กรณีหนึ่งที่สามารถนำหลักการนี้ไปใช้ได้คือกับไดแซ็กคาไรด์ตัวอย่างเช่นเซลโลไบโอสเป็นไดเมอร์ของกลูโคสแม้ว่าปฏิกิริยาการเกิดจะทำให้เกิดน้ำก็ตาม

${\displaystyle {\ce {2 C6H12O6 -> C12H22O11 + H2O}}}$

ในกรณีนี้ ไดเมอร์ที่เกิดขึ้นจะมีอัตราส่วนทางเคมีที่แตกต่างจากคู่โมโนเมอร์เริ่มต้น

ไดแซ็กคาไรด์ไม่จำเป็นต้องประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์ ชนิดเดียวกัน จึงจะถือว่าเป็นไดเมอร์ ตัวอย่างเช่นซูโครสซึ่งเป็นไดเมอร์ของฟรุกโตสและกลูโคส ก็มีสมการปฏิกิริยาเช่นเดียวกับที่แสดงไว้ข้างต้น

กรดอะมิโนยังสามารถรวมตัวกันเป็นไดเมอร์ ซึ่งเรียกว่าไดเปปไทด์ตัวอย่างเช่นไกลซิลไกลซีนซึ่งประกอบด้วย โมเลกุล ไกลซีน สอง โมเลกุลที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่แอสปาร์แตมและคาร์โนซีน

โมเลกุลและไอออนจำนวนมากถูกอธิบายว่าเป็นไดเมอร์ แม้ว่าโมโนเมอร์จะหาได้ยากก็ตาม

ไดโบเรน (B ₂ H ₆ ) เป็นไดเมอร์ของโบเรนซึ่งหายากและพบเห็นได้ยาก สารประกอบเกือบทั้งหมดของประเภท R2BH มีอยู่ในรูปของไดเมอร์^{[ 7 ]}

สารประกอบไตรอัลคิลอะลูมิเนียมสามารถมีอยู่ได้ทั้งในรูปโมโนเมอร์หรือไดเมอร์ ขึ้นอยู่กับขนาดเชิงสเตอริกของกลุ่มที่ติดอยู่ ตัวอย่างเช่นไตรเมทิลอะลูมิเนียมมีอยู่ในรูปไดเมอร์ แต่ไตรเมซิติลอะลูมิเนียมมีโครงสร้างเป็นโมโนเมอร์^{[ 8 ]}

ไดเมอร์ไซโค ลเพนตาไดอีนิลโครเมียมไตรคาร์บอนิลมีอยู่ในปริมาณสมดุลที่วัดได้กับอนุมูลโมโนเมทัลลิก(C ₅ H ₅ )Cr(CO) ₃ ^{[ 9 ]}

ไพริมิดีนไดเมอร์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อไทมีนไดเมอร์) เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีแสง จาก เบสไพริมิดีนในดีเอ็นเอเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต^{[ 8 ]}การเชื่อมโยงข้ามนี้ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอซึ่งอาจเป็นสารก่อมะเร็งทำให้เกิดมะเร็งผิวหนัง^{[ 8 ]}เมื่อ มี ไพริมิดีนไดเมอร์อยู่ พวกมันสามารถปิดกั้น พอ ลิเมอเรสทำให้การทำงานของดีเอ็นเอลดลงจนกว่าจะได้รับการซ่อมแซม^{[ 8 ]}

โปรตีนไดเมอร์เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน สองชนิด ซึ่งสามารถมีปฏิสัมพันธ์กันต่อไปเพื่อสร้างโอลิโกเมอร์ที่ ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนมากขึ้น ^{[ 10 ]}ตัวอย่างเช่นทูบูลินเกิดจากการไดเมอไรเซชันของα-ทูบูลินและβ-ทูบูลินและไดเมอร์นี้สามารถพอลิเมอไรซ์ต่อไปเพื่อสร้างไมโครทูบูลได้^{[ 11 ]}สำหรับโปรตีนสมมาตร โปรตีนคอมเพล็กซ์ขนาดใหญ่สามารถแตกตัวออกเป็นหน่วยย่อยโปรตีน ที่เหมือนกันขนาดเล็กกว่า ซึ่งจากนั้นจะไดเมอไรเซชันเพื่อลดรหัสพันธุกรรมที่จำเป็นในการสร้างโปรตีนที่ใช้งานได้^{[ 10 ]}

ตัวรับที่เชื่อมต่อกับโปรตีน G (GPCR) ซึ่งเป็นกลุ่ม ตัวรับ ที่ใหญ่ที่สุดและมีความหลากหลายมากที่สุดในจีโนมของมนุษย์ ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง โดยการศึกษาล่าสุดสนับสนุนความสามารถในการสร้างไดเมอร์ ^{[ 12 ]}ไดเมอร์ของ GPCR ประกอบด้วยทั้งโฮโมไดเมอร์และเฮเทอโรไดเมอร์ที่เกิดจากสมาชิกที่เกี่ยวข้องในกลุ่ม GPCR ^{[ 13 ]}แม้ว่าจะไม่ใช่ทั้งหมด แต่ GPCR บางตัวต้องการการสร้างไดเมอร์เพื่อการทำงาน เช่น ตัวรับ GABA _Bซึ่งเน้นย้ำถึงความสำคัญของไดเมอร์ในระบบชีวภาพ^{[ 14 ]}

เช่นเดียวกับตัวรับที่เชื่อมโยงกับโปรตีน G การเกิดไดเมอร์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับตัวรับไทโรซีนไคเนส (RTK) ในการทำหน้าที่ในการส่งสัญญาณซึ่งส่งผลต่อกระบวนการต่างๆ ในเซลล์มากมาย^{[ 15 ]}โดยทั่วไป RTK จะอยู่ในรูปโมโนเมอร์ แต่จะเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเมื่อ มีการจับกับ ลิแกนด์ทำให้สามารถเกิดไดเมอร์กับ RTK ที่อยู่ใกล้เคียงได้^{[ 16 ] [ 17 ]}การเกิดไดเมอร์จะกระตุ้นโดเมนไคเนสในไซโตพลาสซึม ซึ่งมีหน้าที่ในการส่งสัญญาณ ต่อ ไป^{[ 15 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับไดเมอร์

• โมโนเมอร์
• โอลิโกเมอร์
• โพลิเมอร์
• โปรตีนไดเมอร์
• ไตรเมอร์