Найважливіші функціональні групи - студопедія

Вуглецевий скелет являє собою послідовність хімічно пов'язаних між собою атомів вуглецю. Функціональні групи утворюють всі атоми, крім водню, або групи атомів, пов'язані з атомом вуглецю.

Будова молекул може бути встановлено на основі вивчення їх хімічних властивостей.

Властивості речовини визначаються не тільки якісним складом, але і його будовою, взаємним впливом атомів, як пов'язаних між собою хімічними зв'язками, так і безпосередньо не пов'язаних;

Атоми в молекулах з'єднані між собою в певному порядку хімічними зв'язками згідно їх валентності;

Важливим наслідком теорії будови був висновок про те, що кожне органічна сполука має мати одну хімічну формулу, яка відображатиме її будова. Такий висновок теоретично обгрунтовував добре відоме вже тоді явище ізомерії, - існування речовин з однаковим молекулярним складом, але що володіють різними властивостями.

Структурні формули. Існування ізомерів зажадало використання не тільки простих молекулярних формул, а й структурних формул. відображають порядок зв'язку атомів в молекулі кожного ізомеру. У структурних формулах ковалентний зв'язок позначається рискою. Як і в структурних формулах неорганічних речовин, кожна рисочка означає загальну електронну пару, яка б пов'язала атоми в молекулі.

Структурна формула-зображення хімічних зв'язків між атомами в молекулі з урахуванням їх валентності.

Класифікація органічних сполук. Для класифікації органічних сполук за типами і построеніяіх назв в молекулі органічної сполуки прийнято виділяти вуглецевий скелет і функціональні групи.

Типи вуглецевих скелетів. Вуглецеві скелети поділяють на ациклічні (що не містять циклів), циклічні і гетероциклічні.

У гетероциклічних скелеті в вуглецевий цикл включається один чи кілька атомів, відмінних від вуглецю. Історично склалася традиція не розглядати такі гетероатоми як функціональні групи, а вважаєте частиною вуглецевого скелета.

У самих вуглецевих скелетах потрібно класифікувати окремі атоми вуглецю по числу хімічно пов'язаних з ними атомів вуглецю. Якщо даний атом вуглецю пов'язаний з одним атомом вуглецю, то його називають первинним, з двома - вторинним, трьома - третинним і чотирма - четвертинним.

Оскільки атоми вуглецю можуть утворювати між собою не тільки одинарні, а й кратні (подвійні і потрійні) зв'язку, то з'єднання, що містять тільки одинарні зв'язки вуглець-вуглець. називають насиченими, з'єднання з кратними углерод¾ вуглецевими зв'язками називають ненасиченими. З'єднання, в яких атоми вуглецю зв'язані тільки з атомами водню. називають вуглеводнями.

Вуглеводні визнані в органіческойхіміі родоначальних. Різноманітні з'єднання розглядаються як похідні вуглеводнів, отримані введенням в них функціональних груп.

Функціональні групи. У більшості органічних сполук, крім атомів вуглецю і водню, містяться атоми інших елементів (що не входять в скелет). Ці атоми або їх угруповання, багато в чому визначають хімічні і фізичні властивості органічних сполук, називають функціональними групами.

Функціональна група виявляється остаточним ознакою, за яким сполуки відносяться до того чи іншого класу.

З'єднання, які містять кілька функціональних груп, називають поліфункціональними.

Відповідний ряд. Для опису органічних сполук корисним є поняття гомологічного ряда.Гомологіческій ряд утворюють сполуки, що відрізняються один від одного на групу -СН2 - і володіють подібними хімічними властивостями. Групи СН2 називаються гомологической різницею.

Прикладом гомологічного ряду може служити ряд граничних вуглеводнів (алканів). Найпростіший його представник - метан СН4. Гомологами метану є: етан С2 Н6. пропан С3 Н8. бутан С4 Н10. пентан С5 Н12. гексан С6 Н14. гептан С7 Н16 і т. д. Формула будь-якого подальшого гомолога може бути отримана додаванням до формули попереднього вуглеводню гомологической різниці.

Склад молекул усіх членів гомологічного ряду може бути виражений однією загальною формулою. Для розглянутого гомологічного ряду граничних вуглеводнів такою формулою буде Сn Н2N + 2. де п - число атомів вуглецю.

Гомологічні ряди можуть бути побудовані для всіх класів органічних сполук. Знаючи властивості одного з членів гомологічного ряду, можна зробити висновки про властивості інших представників того ж ряду.

Номенклатура органічних сполук. В даний час визнана систематична номенклатура ІЮПАК (IUРАС - Міжнародний союз теоретичної і прикладної хімії).

За правилами ІЮПАК назва органічної сполуки будується з назви головного ланцюга, що утворює корінь слова, і назв функцій, що використовуються в якості приставок або суфіксів.

Для правильної побудови назви необхідно провести вибір головного ланцюга і нумерацію атомів вуглецю в ній.

У замісної номенклатурі назву з'єднання являє собою складене слово, корінь якого включає назву родоначальної структури. Назви заступників позначаються префіксами (приставками) і суфіксами.

Заступник - це будь-який атом або група атомів, що заміщають атом водню в родоначальної структурі.

Функціональна група - це атом або група атомів вуглеводневого характеру, які визначають належність з'єднання до певного класу.

Характеристична група - це функціональна група, пов'язана з родоначальної структурою. Для побудови назви в першу чергу визначають тип характеристичної групи (якщо вона є). Коли характеристичних груп в з'єднанні кілька, то виделяютстаршую характеристическую групу. Для характеристичних груп умовно встановлений порядок старшинства. У таблиці ці групи наведені в порядку убування старшинства. Потім визначають родоначальних структуру, в яку обов'язково повинна входити старша характеристична група.