Раздел II. Химия нефти

Глава 4. Общая характеристика органичесеих соединений и органических химических реакций

Так как нефть состоит в основном из углеводородов, относящихся к алканам, нафтенам, аренам, а также содержит гетеросоединения, то целесообразно остановиться на свойствах этих классов органических соединений.

4.1. Классификация органических соединений

1. Классификацию органических соединений по строению углеродной цепи можно представить в виде схемы (рис. 4.1).

Органические соединения

ациклические циклические

(алифатические)

предельные непредельные карбоциклическиегетероцик-

(алканы) (алкены, алкины) лические

алициклические ароматические

Рис. 4.1. Классификация органических соединений в зависимости от строения углеродного скелета

Ациклическиеуглеводороды содержат незамкнутые (открытые) цепи углеродных атомов. Их также называют алифатическими или относящимися к жирному ряду.

Циклические углеводороды содержат замкнутые в цикл цепи углеродных атомов.

Карбоциклические углеводороды в замкнутых циклах содержат только атомы углерода.

Ароматические углеводороды содержат одно или несколько бензольных колец.

Алициклические углеводороды не содержат бензольных колец.

Гетероциклическиеуглеводороды в замкнутых циклах помимо атомов углерода содержат атомы других элементов (азот, кислород, сера).

В предельных(насыщенных) углеводородах атомы углерода связаны только простыми связями.

В непредельныхненасыщенных углеводородах атомы углерода помимо простых связей образуют одну или несколько кратных (двойных или тройных) связей.

Примеры:

Алифатические углеводороды

алканы: алкены: алкины:

метан (СН₄) этен (СН₂=СН₂), этин (СН≡ СН)

этан(СН₃―СН₃) пропен(СН₂=СН―СН₃) пропин(СН≡С―СН₃)

Циклические углеводороды

алициклические ароматические

СН₃

ОН

циклогексан циклогексен бензол толуол фенол

гетероциклические

пиридин фуран тиазол

Гомологический ряд– ряд углеводородов определенного класса, в котором каждый углеводород отличается от следующего за ним на группу СН₂, которую называютгомологической разностью.

Функциональная группа– постоянная группа атомов (структурный фрагмент молекулы), определяющая характерные химические свойства вещества.

2. Классификация органических соединений по качественному составу функциональных групп представлена в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Классификация органических соединений по качественному составу функциональных групп

Классы органических соединений	Функциональная группа	Название функциональной группы	Общая формула класса
Галогенпроизводные углеводородов	-F, -Cl, -Br,-I	Фтор, хлор, бром, иод	R – Hal
Cпирты, фенолы	-ОН	Гидроксильная	R – OH
Тиоспирты, тиофенолы	-SH	Сульфгирильная группа	R – SH
Простые эфиры	-О-R`		R – O – R`
Альдегиды	O -C H	Альдегидная	O -C H
Кетоны	С=О	Карбонильная	O R―C―R`
Карбоновые кислоты	O -C ОH	Карбоксильная	O R-C OH
Сульфокислоты	-SO3H	Сульфоновая	R-SO3H
Сложные эфиры	O -C О―R`		O R- C О―R`
Амины	-NH2	Аминогруппа	R-NH2
Амиды	O -C NН2	Амидная группа	O R―C―NН2
Нитросоединения	-NO2	Нитрогруппа	R-NO2
Нитрилы	-C≡N	Нитрильная группа	R-C≡N

Соединения, которые содержат несколько функциональных групп, называют полифункциональными.

Например:

СН₂―ОН

|

СН ―ОН

|

СН₂―ОН

глицерин (одинаковые функциональные группы).

NH₂―CH₂―COOH

аминоуксусная кислота (различные функциональные группы).