Классификация органических соединений природе функциональной группы

Классификация органических соединений. Понятие гомологический ряд. Функциональная группа.

Органические соединения классифицируют, учитывая два основных структурных признака:

— строение углеродной цепи (углеродного скелета, кратность связей, наличие или отсутствие замкнутой цепи);

— наличие и строение функциональных групп.

Углеродный скелет (углеродная цепь)— последовательность химически связанных между собой атомов углерода.

Функциональная группа — атом или группа атомов, которые замешают в углеводородной молекуле один или несколько атомов водорода. Функциональная группа определяет принадлежность соединения к определенному классу и его химические свойства.

Гомологи – это соединения, сходные по химическим свойствам, состав которых отличается друг от друга на одну или несколько групп СН₂.

Гомологический ряд – это гомологи, расположенные в порядке возрастания их относительной молекулярной массы,

1. Классификация органических соединений в зависимости от строения цепи (углеродного скелета)

1. Ациклическими (алифатическими) называются соединения с открытой (незамкнутой) цепью атомов углерода. Ациклические соединения также называются соединениями жирного ряда

В зависимости от характера связей между атомами углерода эти соединения подразделяются на предельные (или насыщенные) и непредельные (или ненасыщенные).

а) Насыщенные углеводороды представляют собой цепочки атомов углерода, соединенных простыми (одинарными) связями и окруженных атомами водорода — это гомологический ряд алканов.

Алканы — гомологический ряд углеводородов, содержащих только одинарные связи.

Общая формула – С_пН_2п+2. Например:

б) Ненасыщенные углеводороды содержат двойные или тройные связи между атомами углерода (алкены, алкадиены, алкины).

Алкены — гомологический ряд углеводородов, содержащих одну двойную связь.

Общая формула – С_пН_2п. Например:

Алкадиены — гомологический ряд углеводородов, содержащих две двойные связи.

Общая формула – С_пН_2п-2. Например:

Алкины — гомологический ряд углеводородов, содержащих тройные связи.

Общая формула – С_пН_2п-2. Например:

2. Циклическими называются соединения содержащие циклические (замкнутые ) фрагменты, которые могут включать только атомы углерода или атомы углерода и другие атомы.

В зависимости от наличия или отсутствия в циклических фрагментах других атомов (кроме углерода) соединения делятся на две группы: карбоциклические и гетероциклические.

а) Карбоциклическими называются соединения с замкнутой цепью атомов углерода.

Эти соединения, в свою очередь, подразделяются на ароматические и алициклические углеводороды:

Ароматические углеводороды — это соединения, содержащие бензольное кольцо (состоит из шести атомов углерода с чередующимися одинарными и двойными связями). Этот гомологический ряд называется аренами. Общая формула – С_пН_2п-6.

Эта группировка отличается характером связей между атомами углерода и придает содержащим ее соединениям особые химические свойства, которые называются ароматическими свойствами.

Алициклические углеводороды – это все остальные карбоциклические соединения.

В этих соединениях циклические фрагменты могут содержать как простые, так и кратные связи. Кроме того, соединения могут содержать несколько циклических фрагментов. К названию этих соединений добавляют приставку «цикло», простейшее алициклическое соединение – циклопропан.

б) Гетероциклические соединения — это соединения, содержащие в цикле кроме атомов углерода, другие гетероатомы – кислород, серу, азот.

Источник

Ациклические соединения

. В этом случае учитывается число связей атома углерода с другими углеродными атомами.

Цепь, содержащая только первичные и вторичные атомы углерода, называется

не разветвленной или нормальной

перед названием соединения).

Цепь, в которую входят третичные или четвертичные атомы углерода, является

(в названии часто обозначается приставкой

— первичный;

— вторичный;

— третичный.

В зависимости от природы атомов, составляющих цикл, различают карбоциклические и гетероциклические соединения.

содержат в цикле только атомы углерода. Они делятся на две существенно различающихся по химическим свойствам группы: алифатические циклические — сокращенно

Карбоциклические соединения

содержат в цикле, кроме атомов углерода, один или несколько атомов других элементов — гетероатомов ( от греч. heteros— другой, иной) — кислород, азот, серу и др.

Гетероциклические соединения

Классификация соединений по функциональным группам

Соединения, в состав которых входят только углерод и водород, называются

Другие, более многочисленные, органические соединения можно рассматривать как производные углеводородов, которые образуются при введении в углеводороды

, содержащих другие элементы.

В зависимости от природы функциональных групп органические соединения делят на

. Некоторые наиболее характерные функциональные группы и соответствующие им классы соединений приведены в таблице:

Классы органических соединений

Примечание: к функциональным группам иногда относят двойную и тройную связи.

В состав молекул органических соединений могут входить две или более одинаковых или различных функциональных групп.

Например: HO- CH₂— CH₂ -OH (этиленгликоль); NH₂ -CH₂ — COOH (аминокислота глицин).

Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращения функциональных групп без изменения углеродного скелета. Соединения каждого класса составляют

Источник

Классификация органических веществ по типу функциональной группы

Огромное разнообразие существующих сегодня органических веществ, а также потребность в синтезе новых соединений с заданными свойствами приводит к необходимости постоянного совершенствования и расширения системы классификации (систематизации). Органические вещества можно рассматривать как некий «пазл», в котором составные части должны идеально подходить друг к другу и к основе. Основой органического вещества является углеродный скелет, а составные части — это функциональные группы, гетероатомы, кратные связи. Классификация также необходима для того, чтобы правильно называть соединения, причем называть так, чтобы все химики понимали, о каком веществе идет речь. Поэтому классификация лежит в основе Международной номенклатуры органических соединений.

В основе классификации органических веществ можно выделить несколько основных подходов:

1. Строение углеводородной цепи: замкнутые (циклические) и разомкнутые; линейные и разветвленные УВ.
2. Наличие кратных связей: насыщенные или предельные (только одинарные связи) и ненасыщенные или непредельные (двойные и тройные связи) УВ.
3. Наличие функциональных групп и замещающих атомов: кислородсодержащие, азотсодержащие, галлоидзамещенные УВ.
4. Наличие гетероатома (N, O, S в структуре цикла): гетероциклические УВ.
5. Биологическое (природное) происхождение: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, гормоны, витамины.
6. Наличие в структуре соединений помимо C, H, N, O и S, других химических элементов, в том числе металлов: элементорганические (металлорганические) соединения.

Схема классификации в зависимости от строения углеродной цепи приведена на рисунке.

Некоторые соединения могут быть одновременно отнесены к нескольким классам. Например, 2-амино-1-гидрокси-4-нитробензол содержит сразу три функциональные группы, позволяющие отнести его к карбоциклическим (в основе лежит бензол), азотсодержащим (амино- и нитрогруппы) и кислородсодержащим (гидроксильная группа) соединениям.

Понятие о функциональной группе

Определение

Функциональная группа — это совокупность атомов, определяющая характерные химические свойства целого класса веществ.

Иногда к понятию функциональной группы относят также понятие радикал (метил, этил, пропил и т. д.). Однако хотя это и близкие понятия, но отличительным свойством функциональной группы является наличие одинаковых химических свойств, характерных для всего класса веществ, имеющих такую группу в своей структуре. С этой точки зрения алкильные радикалы такими свойствами не обладают.

Классификация органических веществ по типу функциональной группы

По типу функциональных групп органические соединения делят на следующие классы (R-предельный углеводородный радикал):

Ответьте на вопросы:

1.Какое значение имеет в химии классификация веществ?

2.По каким признакам принято классифицировать органические вещества?

3.Какие вещества называют производными углеводородов?

4.Какие признаки положены в основу современной классификации органических соединений? Приведите примеры.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Прямо сейчас студенты читают про:

Основные этические категории 1. Основные категории этики: добро; зло; долг; ответственность; честь; совесть; достоинство; равенство; справедливость; и.
Билет 22. Внутренняя политика Екатерины 2 Россия в эпоху Екатерины II (1762-1796). Эпоха «просвещённого абсолютизма». Внутренняя политика Екатерины II имела ряд важных.
Понятие и виды административно-правовых норм Административно-правовая норма это установленное государством правило поведения в целях регулирования общественных отношений в сфере.
Виды ионизирующих излучений Ионизирующие излучения Ионизирующее излучение — это любое излучение, вызывающее ионизацию среды,т.
Феодальная раздробленность на Руси: ее причины и последствия Фе­одальная раздробленность на Руси была с начала XII до конца XY вв.

Источник