12.2: Сімейства органічних молекул - функціональні групи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 22040

Lisa Sharpe Elles
University of Kansas

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Визначте та опишіть функціональні групи в органічних молекулах.

Органічні молекули можна класифікувати на сім'ї на основі структурної подібності. У сім'ї молекули мають подібну фізичну поведінку і часто мають передбачувану хімічну реакційну здатність. Структурні компоненти, що диференціюють різні органічні сім'ї, включають специфічні розташування атомів або зв'язків, званих функціональними групами. Якщо розібратися в поведінці певної функціональної групи, можна описати загальні властивості того класу сполук.

Найпростіші органічні сполуки входять до сімейства алканів і містять лише одиничні зв'язки вуглець—вуглець та водень, але не мають певної функціональної групи. Вуглеводні, що містять щонайменше одну подвійну зв'язок вуглецево-вуглецю (позначається C = C), знаходяться в сімействі алкенів. Алкіни мають принаймні один вуглецево-вуглецевий потрійний зв'язок (CC). Як вуглецево-вуглецеві подвійні зв'язки, так і потрійні зв'язки хімічно реагують специфічними способами, що відрізняються від реакцій алканів та один одного, створюючи ці специфічні функціональні групи.

У наступних кількох розділах ми дізнаємося більше про додаткові функціональні групи, які складаються з атомів або груп атомів, прикріплених до вуглеводнів. Вміння розпізнавати різні функціональні групи допоможе зрозуміти та описати поширені ліки та біомолекули, такі як амінокислоти, вуглеводи та жири. У таблиці\(\PageIndex{1}\) та малюнку\(\PageIndex{1}\) нижче наведено кілька функціональних груп, з якими слід ознайомитися, коли ви дізнаєтеся про органічну хімію.

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Органічні сім'ї та функціональні групи
Прізвище	Функціональна структура групи	Простий приклад структури	Проста назва прикладу	Суфікс імені
алкан	жоден	СН ₃ СН ₂ СН ₃	пропан	- Лейн
алкен		Н ₂ С=СН ₂	етилен (етилен)	- ене
алкін		HC≡ Ч	етин (ацетилен)	- Іна
ароматний			бензолу	жоден
алкілгалогенід	(Х = F, Cl, Br, I)	СН ₃ СН ₂ Кл	хлоретан	жоден
алкоголь		СН ₃ СН ₂ ОН	етанолу	- ол
ефір		СН ₃ СН ₂ —О—СН ₂ СН ₃	діетиловий ефір	жодний*
амін		СН ₃ СН ₂ Н ₂	етиламін	- амін
альдегід			етанол	- Аль
кетон			пропанон (ацетон)	- один
карбонова кислота			етанова кислота (оцтова кислота)	- оїнова кислота
ангідрид			оцтовий ангідрид	жоден
складний ефір			метилетаноат (метилацетат)	-їли
амід			ацетамід	-амід
тіол		СН ₃ СН ₂ Ш	етантіол	- тіол
дисульфід		СН ₃ С-СЧ ₃	диметилдисульфід	жоден
сульфід		СН ₃ СН ₂ СЧ ₃	етилметилсульфід	жоден
Атоми і зв'язки червоним кольором вказують на функціональну групу. Не вказані зв'язки приєднуються до груп R (вуглеці та водні). Ефіри не мають суфікса в загальній назві; всі ефіри закінчуються словом ефір*.