 |
Функциональная группа - это атом или группа атомов неуглеводородного характера, которые определяют принадлежность соединения к определенному классу.
|
|
|
|
Классификация
Необычайно большое количество органических соединений можно изучить только при наличии их классификации, т. е. упорядоченного расположения по группам и классам. В классификации принимаются за основу два важнейших признака: строение углеродного скелета и наличие в молекуле функциональных групп.
В органических соединениях атомы углерода соединяются друг с другом, образуя своеобразный «каркас» молекулы, называемый также углеродным скелетом, или цепью. Цепи бывают открытыми и закрытыми (циклическими); открытые цепи могут быть неразветвлёнными (нормальными) и разветвлёнными.
открытая открытая замкнутая
неразветвлённая цепь разветвлённая цепь цепь
По строению углеродного скелета органические соединения делятся на три большие группы.
1. Ациклические (алифатические) соединения, имеющие открытую углеродную цепь как неразветвлённую, так и разветвлённую. Например, незамкнутая цепь из четырёх атомов углерода может быть неразветвлённой (бутан) и разветвлённой (изобутан).
бутан изобутан
2. Карбоциклические соединения, в которых углеродная цепь замкнута в цикл (кольцо). Например, замкнутая цепь из шести атомов углерода лежит в основе циклогексана и бензола.
циклогексан бензол
3. Гетероциклические соединения (от греч. heteros – другой), содержащие в цикле не только атомы углерода, но и атомы других элементов, чаще всего азота, кислорода или серы. Например, в природных соединениях часто встречаются пятичленный (пиррол) и шестичленный (пиридин) циклы, содержащие атом азота.
пиррол пиридин
Родоначальными соединениями в органической химии признаны углеводороды, состоящие только из атомов углерода и водорода. Разнообразные органические соединения можно рассматривать как производные углеводородов, полученные введением в них функциональных групп.
|
|
|
Функциональная группа - это атом или группа атомов неуглеводородного характера, которые определяют принадлежность соединения к определенному классу.
Признаком, по которому органические соединения относятся к тем или иным классам, является природа функциональной группы. Например, если в этане CH3- CH3, относящемся к классу углеводородов, заменить один из атомов водорода на гидроксильную группу OH, то полученное соединение этанол CH3- CH2OH будет относиться к классу спиртов; если же в этан ввести вместо атома водорода атом хлора, то полученное соединение хлорэтан CH3- CH2Cl будет относиться к классу галогенопроизводных.
Такая классификация важна потому, что именно функциональные группы во многом определяют химические свойства данного класса соединений. Со строением функциональных групп и некоторыми классами органических соединений можно познакомиться по таблице. Большинство функциональных групп вообще не содержит атома углерода, а в составляющих исключение карбонильной и карбоксильной группах атом углерода связан с атомами кислорода. Для обозначения функциональных групп, содержащих двойные связи, таких, как нитрогруппа, карбонильная и карбоксильная группы, сульфогруппа, часто используется способ сокращенной записи в строку:
- NO2, - CH =O (в альдегидах), - CO- (в кетонах), - COOH, - SO3H.
Соединения могут содержать не одну, а несколько функциональных групп. Если эти группы одинаковые, то соединения называются полифункциональными, например хлороформ, глицерин. Соединения, содержащие различные функциональные группы, называются гетерофункциональными. Их можно одновременно отнести к нескольким классам. Например, молочную кислоту можно рассматривать и как кислоту, и как спирт, а коламин – как амин и как спирт.
|
|
|
хлороформглицерин
молочная кислота коламин
Классификации органических соединений.
Среди множества органических соединений важно выявить общие закономерности химического поведения изучаемых веществ, что возможно только на основе знания свойств класса. Переход от одного класса соединений к другому осуществляется, как правило, с участием функциональных групп без изменения углеродного скелета. Поэтому при изучении курса органической химии нужно постоянно выделять в качестве главных вопросов строение и реакционную способность функциональных групп.
Номенклатура
Номенклатура, или способ наименования соединений, является «химическим языком», служащим для передачи строения соединений.
В настоящее время признана систематическая номенклатура ИЮПАК (IUPAC – Международный союз теоретической и прикладной химии).
Среди вариантов систематических номенклатур, рекомендуемых ИЮПАК, наиболее распространённой является заместительная номенклатура. Само название номенклатуры показывает, что в соединении вычленяется некая основа, в которой произведено замещение атомов водорода на иные атомы или группы. Для понимания общих принципов построения названий органических соединений по заместительной номенклатуре необходимо в первую очередь усвоить номенклатуру углеводородов.
3.Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова.
Теория строения А. М. Бутлерова базируется на материалистическом подходе к реальной молекуле и исходит из возможности познания её строения экспериментальным путём. А. М. Бутлеров при установлении строения веществ придавал основополагающее значение химическим реакциям. Теория строения А. М. Бутлерова не только объясняла уже известные факты, её научное значение заключалось в прогнозировании существования новых органических соединений.
|
|
|
