9)Классификация органических соединений

Огромное количество органических соединений классифицируют с учетом строения углеродной цепи (углеродного скелета) и наличия в молекуле функциональных групп.

На схеме представлена классификация органических соединений в зависимости от строения углеродной цепи.

		Органические соединения
							
Ациклические (алифатические) (соединения с открытой цепью)					Циклические (соединения с замкнутой цепью)
								
Насыщенные (предельные)			Ненасыщенные (непредельные)			Карбоциклические (цикл состоит только из атомов углерода)			Гетероциклические (цикл состоит из атомов углерода и других элементов)
							
				Алициклические (алифатические циклические)			Ароматические

Простейшими представителями ациклических соединений являются алифатические углеводороды - соединения, содержащие только атомы углерода и водорода. Алифатические углеводороды могут быть насыщенными (алканы) и ненасыщенными (алкены, алкадиены, алкины).

Простейшим представителем алициклических углеводородов служит циклопропан, содержащий цикл из трех углеродных атомов.

Ароматический ряд объединяет ароматические углеводороды - бензол, нафталин, антрацен и т.д., а также их производные.

Гетероциклические соединения могут содержать в цикле, кроме атомов углерода, один или несколько атомов других элементов - гетероатомов (кислород, азот, серу и др.).

В каждом представленном ряду органические соединения делятся на классы в зависимости от состава и строения. Наиболее простым классом органических соединений являются углеводороды. При замене атомов водорода в углеводородах на другие атомы или группы атомов (функциональные группы) образуются другие классы органических соединений данного ряда.

Функциональная группа - атом или группа атомов, устанавливающие принадлежность соединения к классам органических соединений и определяющие главнейшие направления его химических превращений.

Соединения с одной функциональной группой называются монофункциональными (метанол СН₃–ОН),  с  несколькими  одинаковыми  функциональными группами - полифункциональными  (глицерин 

СН2–  I OH

СН–  I OH

СН2),  I OH

с   несколькими   разными   функциональными группами - гетерофункциональными (молочная кислота

СН3–	СН–СООН).  I OH

Соединения каждого класса составляют гомологические ряды. Гомологический ряд – это бесконечный ряд органических соединений, имеющих сходное строение и, следовательно, сходные химические свойства и отличающихся друг от друга на любое число СН₂– групп (гомологическая разность).

Основные классы органических соединений следующие:

I. Углеводороды (R–H).

II. Галогенопроизводные (R–Hlg).

III. Спирты (R–OH).

O    //      IV. Эфиры простые и сложные (R–O–R’, R–C   ). \       OR’

O //   V. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны) (R–C   \   H

O II , R–C–R).

 

O   //     VI. Карбоновые кислоты R–C   ). \      OH

R                     I                      VII. Амины (R–NH2, NH, R–N–R’). I            I          R’         R’’

 

VIII. Нитросоединения (R–NO₂).

IX. Сульфокислоты (R–SO₃H).

Число известных классов органических соединений не ограничивается перечисленными, оно велико и с развитием науки все время увеличивается.

Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращений функциональных групп без изменения углеродного скелета.

Функциональный анализ Функциональный анализ — совокупность физических и химических методов анализа, применяя которые можно качественно и количественно определять в органических соединениях реакционноспособные группы атомов (или отдельные атомы), так называемые функциональные группы. Известно около 100 функциональных групп. Напр., 1) Ф. г., содержащие кислород: гидроксильная —ОН, карбонильная , карбоксильная ; алкоксильная —OR (типа —ОСН3) и др.; 2) Ф. г., содержащие азот: аминогруппа —NH2, нитро —NO2, нитрозо —NO, нитрильная —CN, гидразинная —NHNH2, амидная —CONH2 и др.; 3) Ф. г., содержащие серу: сульфгидрильная —SH, сульфидная =S, дисульфидная —S—S—, сульфоксидная , сульфонная и др.; 4) Ф. г., содержащие ненасыщенные углерод—углеродные связи, , — С≡С—; 5) Другие Ф. г.: винильная СН2=С—, фенольная —С6Н4ОН и т. д. Функциональный анализ применяется для установления структуры молекул неизвестных органических соединений, определения органических соединений, для контроля производства.

10)