2. Классификация органических соединений.
Все органические соединения можно изучать только при наличии их классификации, т.е. упорядоченного расположения по группам и классам. Для классификации органических соединений по типам и построения их названий в молекуле органического соединения принято выделять углеродный скелет и функциональные группы.
Основу всех органических соединений составляет углеводородный скелет, образуемый различными классами углеводородов.
2.1. Классификация углеводородов.
Классификацию углеводородов проводят по следующим структурным признакам, определяющим свойства этих соединений:
– строение углеродной цепи (углеродного скелета);
– наличие
в цепи кратных связей С=С и С
C
(степень насыщенности).
В зависимости от строения углеродной цепи углеводороды подразделяют на две группы:
ациклические или алифатические, т.е. "жирные" (от греческого слова "алейфар" – "жир", т.к. впервые структуры с длинными углеродными цепями были обнаружены в составе жиров);
циклические.
Открытая (незамкнутая) цепь алифатических углеводородов может быть неразветвленной или разветвленной. Углеводороды с неразветвленной углеродной цепью называют нормальными (н-) углеводородами.
Среди циклических углеводородов выделяют:
алициклические (т.е. алифатические циклические);
ароматические (арены).
В этом случае классификационным признаком служит строение цикла.
К ароматическим углеводородам относят соединения, содержащие один или несколько циклов С6Н6 (структура бензола).
По степени насыщенности различают:
насыщенные (предельные) углеводороды (алканы и циклоалканы), в которых имеются только простые связи С-С и отсутствуют кратные связи;
ненасыщенные (непредельные), содержащие наряду с одинарными связями С-С двойные и/или тройные связи (алкены, алкадиены, алкины, циклоалкены, циклоалкины).
Следует заметить, что хотя по составу бензол С6Н6 формально соответствует ненасыщенным циклическим углеводородам (его молекулу часто изображают как шестичленный цикл с тремя двойными связями), по свойствам это соединение
резко отличается от ненасыщенных веществ из-за делокализации кратных связей. Поэтому соединения ряда бензола относят к самостоятельной группе ароматических углеводородов (аренов).
В большинстве органических соединений, кроме атомов углерода и водорода, содержатся атомы других элементов (не входящие в скелет). Эти атомы или их группировки, во многом определяющие химические и физические свойства органических соединений, называют функциональными группами.
Функциональные важнейшие группы.
Функциональная группа |
Класс соединения |
|
Обозначение |
Название |
|
-F, -Cl, -Br, -I |
Галоген |
Галогенпроизводные углеводороды |
-ОН |
Гидроксил |
Спирты, фенолы. |
>С=О |
Карбонил |
Альдегиды, кетоны |
-СООН |
Карбоксил |
Карбоновые кислоты |
-NH2, >NH, >N- |
Аминогруппа |
Амины |
-NO2 |
Нитрогруппа |
Нитросоединения |
-SO3H |
Сульфогруппа |
Сульфокислоты |
Соединения, которые содержат несколько функциональных групп, называются полифункциональными.
Соединения, имеющие функциональные одинаковые группы, но различающиеся числом атомов углерода, обладают весьма схожими физическими и химическими свойствами. Гомологи – это соединения, принадлежащие к одному классу, но отличающиеся друг от друга по составу на целое число групп СН2. Совокупность всех гомологов образует гомологический ряд.