Sada je utvrđeno da je klasa organskih tvari najopsežnija među ostalim kemijskim spojevima. Što kemičari nazivaju organskim tvarima? Odgovor je: to su tvari koje sadrže ugljik. Međutim, postoje iznimke od ovog pravila: ugljična kiselina, cijanidi, karbonati, ugljikovi oksidi nisu dio organski spojevi.

Ugljik je vrlo zanimljiv kemijski element svoje vrste. Njegova je osobitost da može formirati lance od svojih atoma. Ova veza je vrlo stabilna. U organskim spojevima ugljik pokazuje visoku valenciju (IV). Govorimo o sposobnosti stvaranja veza s drugim tvarima. Ove veze mogu biti ne samo jednostruke, već i dvostruke ili trostruke. Kako se broj veza povećava, lanac atoma postaje kraći, stabilnost ove veze raste.

Ugljik je također poznat po svojoj sposobnosti da formira linearne, planarne, pa čak i trodimenzionalne strukture. Ova svojstva ovog kemijskog elementa odredila su takvu raznolikost organskih tvari u prirodi. Oko trećine ukupne mase svake stanice u ljudskom tijelu čine organski spojevi. To su bjelančevine od kojih je tijelo uglavnom građeno. Ovi ugljikohidrati su univerzalno "gorivo" za tijelo. To su masti koje vam omogućuju skladištenje energije. Hormoni kontroliraju rad svih organa, pa čak i ponašanje. A enzimi pokreću oluje unutar tijela. kemijske reakcije. Štoviše, "izvorni kod" živog bića - lanac DNK - je organski spoj koji se temelji na ugljiku.

Gotovo sve kemijski elementi, u kombinaciji s ugljikom, mogu stvoriti organske spojeve. Najčešće u prirodi sastav organskih tvari uključuje:

• kisik;
• vodik;
• sumpor;
• dušik;
• fosfor.

Razvoj teorije u proučavanju organskih tvari odvijao se istovremeno u dva međusobno povezana smjera: znanstvenici su proučavali prostorni raspored molekula spojeva i razjasnili suštinu kemijskih veza u spojevima. Na početku teorije o strukturi organskih tvari bio je ruski kemičar A.M. Butlerov.

Načela klasifikacije organskih tvari

U grani znanosti poznatoj kao organska kemija, pitanja klasifikacije tvari su od posebne važnosti. Poteškoća leži u činjenici da milijuni kemijskih spojeva podliježu opisu.

Zahtjevi za nomenklaturu su vrlo strogi: mora biti sustavna i prikladna za međunarodnu upotrebu. Stručnjaci bilo koje zemlje moraju razumjeti koji spoj u pitanju i jedinstveno predstavljaju njegovu strukturu. Ulažu se brojni napori kako bi se klasifikacija organskih spojeva učinila prikladnom za računalnu obradu.

U srži moderna klasifikacija leži struktura ugljičnog kostura molekule i prisutnost u njemu funkcionalne skupine.

Prema građi ugljičnog skeleta organske se tvari dijele u skupine:

• aciklički (alifatski);
• karbociklički;
• heterociklički.

Preci svih spojeva u organskoj kemiji su oni ugljikovodici koji se sastoje samo od atoma ugljika i vodika. U pravilu, molekule organskih tvari sadrže takozvane funkcionalne skupine. To su atomi ili skupine atoma koji određuju kakva će biti kemijska svojstva spoja. Takve grupe također omogućuju pripisivanje spoja određenoj klasi.

Primjeri funkcionalnih grupa su:

• karbonil;
• karboksil;
• hidroksil.

Oni spojevi koji sadrže samo jednu funkcionalnu skupinu nazivaju se monofunkcionalni. Ako postoji nekoliko takvih skupina u organskoj molekuli, one se smatraju polifunkcionalnim (na primjer, glicerol ili kloroform). Heterofunkcionalni će biti spojevi u kojima su funkcionalne skupine različitog sastava. Mogu se istovremeno svrstavati u različite klase. Primjer: mliječna kiselina. Može se smatrati alkoholom i karboksilnom kiselinom.

Prijelaz iz klase u klasu provodi se, u pravilu, uz sudjelovanje funkcionalnih skupina, ali bez promjene ugljikovog kostura.

Kostur u odnosu na molekulu naziva se slijed povezanosti atoma. Kostur može biti ugljik ili sadržavati takozvane heteroatome (na primjer, dušik, sumpor, kisik itd.). Također, kostur molekule organskog spoja može biti razgranat ili nerazgranat; otvoreni ili ciklički.

Aromatski spojevi smatraju se posebnom vrstom cikličkih spojeva: za njih nisu karakteristične reakcije adicije.

Glavne klase organskih tvari

Poznate su sljedeće organske tvari biološkog podrijetla:

• ugljikohidrati;
• bjelančevine;
• lipidi;
• nukleinske kiseline.

Detaljnija klasifikacija organskih spojeva uključuje tvari koje nisu biološkog podrijetla.

Postoje klase organskih tvari u kojima je ugljik spojen s drugim tvarima (osim vodika):

• alkoholi i fenoli;
• karboksilne kiseline;
• aldehidi i kiseline;
• esteri;
• ugljikohidrati;
• lipidi;
• aminokiseline;
• nukleinske kiseline;
• bjelančevine.

Struktura organskih tvari

Velika raznolikost organskih spojeva u prirodi objašnjava se karakteristikama ugljikovih atoma. Oni su u stanju stvoriti vrlo jake veze, ujedinjujući se u skupine - lance. Rezultat su prilično stabilne molekule. Način na koji se molekule povezuju u lance ključna je značajka njihove strukture. Ugljik se može kombinirati iu otvorenim iu zatvorenim lancima (oni se nazivaju ciklički).

Struktura tvari izravno utječe na njihova svojstva. Strukturne značajke omogućuju postojanje desetaka i stotina neovisnih ugljikovih spojeva.

Važnu ulogu u održavanju raznolikosti organskih tvari igraju svojstva kao što su homologija i izomerija.

Riječ je o tvarima koje su na prvi pogled identične: njihov sastav se međusobno ne razlikuje, molekularna formula je ista. Ali struktura spojeva je bitno drugačija. Kemijska svojstva tvari također će biti različita. Na primjer, izomeri butana i izobutana imaju isti pravopis. Atomi u molekulama ove dvije tvari raspoređeni su različitim redoslijedom. U jednom slučaju su razgranati, u drugom nisu.

Homologija se shvaća kao karakteristika ugljikovog lanca, gdje se svaki sljedeći član može dobiti dodavanjem iste skupine prethodnom. Drugim riječima, svaki od homolognih nizova može se u potpunosti izraziti istom formulom. Poznavajući takvu formulu, lako se može saznati sastav bilo kojeg člana serije.

Primjeri organskih tvari

Ugljikohidrati bi u potpunosti pobijedili u natjecanju između svih organskih tvari, ako se gledaju kao cjelina po težini. Izvor je energije za žive organizme i građevni materijal za većinu stanica. Svijet ugljikohidrata vrlo je raznolik. Biljke ne bi postojale bez škroba i celuloze. A životinjski svijet bilo nemoguće bez laktoze i glikogena.

Još jedan predstavnik svijeta organskih tvari su proteini. Od samo dvadesetak aminokiselina priroda uspijeva formirati do 5 milijuna vrsta proteinskih struktura u ljudskom tijelu. Funkcije ovih tvari uključuju regulaciju vitalnih važne procese u tijelu, osiguravajući zgrušavanje krvi, prijenos određenih vrsta tvari unutar tijela. U obliku enzima, proteini djeluju kao akceleratori reakcija.

Druga važna klasa organskih spojeva su lipidi (masti). Ove tvari služe kao rezervni izvor potrebno za tijelo energije. Oni su otapala i pomažu protok biokemijskih reakcija. Lipidi također sudjeluju u izgradnji staničnih membrana.

Vrlo su zanimljivi i drugi organski spojevi – hormoni. Oni su odgovorni za tijek biokemijskih reakcija i metabolizam. To su hormoni Štitnjača učiniti da se osoba osjeća sretnom ili tužnom. A za osjećaj sreće, kako su ustanovili znanstvenici, zaslužan je endorfin.

Organski spojevi se klasificiraju prema dvije glavne strukturne značajke:

Građa ugljikovog lanca (ugljikovog kostura);

Prisutnost i struktura funkcionalnih skupina.

Ugljikov kostur (ugljikov lanac) – niz kemijski vezanih ugljikovih atoma.

Funkcionalna skupina - atom ili skupina atoma koji određuju pripadnost spoja određenoj klasi i odgovorni su za njegova kemijska svojstva.

Podjela spojeva prema strukturi ugljikovog lanca

Ovisno o strukturi ugljikovog lanca, organski spojevi se dijele na acikličke i cikličke.

Aciklički spojevi – spojevi sa otvoren(otvoreni) ugljikov lanac. Ove veze se također nazivaju alifatski.

Među acikličkim spojevima razlikuju se granični (zasićeni) spojevi koji sadrže samo pojedine u kosturu C-C veze I neograničen(nezasićeni), uključujući višestruke veze C = C i C C.

Aciklički spojevi

Ograničiti:

Neograničen:

Aciklički spojevi se također dijele na ravnolančane i razgranate spojeve. U ovom slučaju uzima se u obzir broj veza ugljikovog atoma s drugim ugljikovim atomima.

Lanac, koji uključuje tercijarne ili kvaternarne ugljikove atome, je razgranat (često označen prefiksom "iso" u nazivu).

Na primjer:

Atomi ugljika:

Primarni;

sekundarni;

Tercijarni.

Ciklički spojevi su spojevi sa zatvorenim ugljikovim lancem.

Ovisno o prirodi atoma koji čine ciklus, razlikuju se karbociklički i heterociklički spojevi.

Karbociklički spojevi sadrže samo ugljikove atome u ciklusu. Dijele se u dvije skupine koje se bitno razlikuju po kemijskim svojstvima: alifatski ciklički - skraćeno aliciklički - i aromatski spojevi.

Karbociklički spojevi

Aliciklički:

Aromatično:

Heterociklički spojevi sadrže u ciklusu, osim ugljikovih atoma, jedan ili više atoma drugih elemenata - heteroatomi(od grčkog. heteros- drugo, drugačije) - kisik, dušik, sumpor itd.

Heterociklički spojevi

Klasifikacija spojeva po funkcionalnim skupinama

Spojevi koji sadrže samo ugljik i vodik nazivaju se ugljikovodici.

Ostali, brojniji, organski spojevi mogu se smatrati derivatima ugljikovodika, koji nastaju kada se u ugljikovodike uvedu funkcionalne skupine koje sadrže druge elemente.

Ovisno o prirodi funkcionalnih skupina, organski spojevi se dijele na klase. Neke od najkarakterističnijih funkcionalnih skupina i njihove odgovarajuće klase spojeva prikazane su u tablici:

Klase organskih spojeva

Napomena: Funkcionalne skupine ponekad se nazivaju dvostruke i trostruke veze.

Molekule organskih spojeva mogu sadržavati dvije ili više identičnih ili različitih funkcionalnih skupina.

Na primjer: HO-CH 2 -CH 2 -OH (etilen glikol); NH2-CH2-COOH (aminokiselina glicin).

Sve klase organskih spojeva su međusobno povezane. Prijelaz iz jedne klase spojeva u drugu provodi se uglavnom zbog transformacije funkcionalnih skupina bez promjene ugljikovog kostura. Spojevi svake klase čine homologni niz.

organska tvar - to su spojevi koji u svom sastavu imaju ugljikov atom. Još u ranim fazama razvoja kemije sve su se tvari dijelile u dvije skupine: mineralne i organske. U to se vrijeme vjerovalo da je za sintetiziranje organske tvari potrebno imati neviđenu "životnu snagu", koja je svojstvena samo živim biosustavima. Stoga je nemoguće izvesti sintezu organskih tvari iz minerala. I tek početkom 19. stoljeća F. Weller je opovrgao postojeće mišljenje i sintetizirao ureu iz amonijevog cijanata, odnosno dobio je organsku tvar iz mineralne tvari. Nakon toga je niz znanstvenika sintetizirao kloroform, anilin, octenu kiselinu i mnoge druge kemijske spojeve.

Organske tvari temelj su postojanja žive tvari, a također su glavna hrana za ljude i životinje. Većina organskih spojeva su sirovine za razne industrije - prehrambenu, kemijsku, laku, farmaceutsku itd.

Danas je poznato više od 30 milijuna različitih organskih spojeva. Stoga organske tvari predstavljaju najopsežniju klasu s kojom je povezana raznolikost organskih spojeva jedinstvena svojstva i struktura ugljika. Susjedni atomi ugljika povezani su jednostrukim ili višestrukim (dvostrukim, trostrukim) vezama.

Karakteriziran prisutnošću kovalentnog C-C veze, kao i polarni kovalentni C-N veze, C-O, C-Hal, C-metal, itd. Reakcije koje se odvijaju uz sudjelovanje organskih tvari imaju neke značajke u usporedbi s mineralnim. U reakcijama anorganski spojevi obično uključuju ione. Često takve reakcije prolaze vrlo brzo, ponekad trenutno na optimalnoj temperaturi. Molekule su obično uključene u reakcije s. Treba reći da se u ovom slučaju neke kovalentne veze prekidaju, dok se druge stvaraju. Ove reakcije u pravilu se odvijaju mnogo sporije, a da bi se ubrzale potrebno je povećati temperaturu ili koristiti katalizator (kiselinu ili bazu).

Kako nastaju organski spojevi u prirodi? Većina organski spojevi u prirodi se sintetiziraju iz ugljičnog dioksida i vode u klorofilima zelenih biljaka.

Klase organskih tvari.

Na temelju teorije O. Butlerova. Sustavna klasifikacija temelj je znanstvene nomenklature koja omogućuje imenovanje organske tvari na temelju postojećih strukturna formula. Klasifikacija se temelji na dva glavna obilježja - strukturi ugljikovog kostura, broju i rasporedu funkcionalnih skupina u molekuli.

Ugljični kostur je stabilan u drugačiji dio molekule organske tvari. Ovisno o strukturi, sve organske tvari dijele se u skupine.

Aciklički spojevi uključuju tvari s ravnim ili razgranatim ugljikovim lancem. Karbociklički spojevi uključuju tvari s ciklusima, podijeljeni su u dvije podskupine - alicikličke i aromatske. Heterociklički spojevi su tvari čije se molekule temelje na ciklusima, koje tvore atomi ugljika i atomi drugih kemijskih elemenata (kisik, dušik, sumpor), heteroatomi.

Organske tvari također se klasificiraju prema prisutnosti funkcionalnih skupina koje su dio molekula. Na primjer, klase ugljikovodika (izuzetak je što u njihovim molekulama nema funkcionalnih skupina), fenoli, alkoholi, ketoni, aldehidi, amini, eteri, karboksilne kiseline itd. Treba imati na umu da svaka funkcionalna skupina (COOH, OH, NH2, SH, NH, NO) određuje fizikalno-kemijska svojstva ovog spoja.

Organske tvari, organski spojevi - klasa spojeva koji uključuju ugljik (s izuzetkom karbida, ugljične kiseline, karbonata, ugljikovih oksida i cijanida). Organski spojevi obično su izgrađeni od lanaca ugljikovih atoma povezanih kovalentnim vezama, i različitih supstituenata vezanih za te ugljikove atome.

Organska kemija je znanost koja proučava sastav, strukturu, fizikalna i kemijska svojstva organskih tvari.

Organske tvari nazivaju se tvari čije se molekule sastoje od ugljika, vodika, kisika, dušika, sumpora i nekih drugih elemenata, au svom sastavljen od C-C i S-N veze. Štoviše, prisutnost potonjeg je obavezna.
Organske tvari poznate su čovječanstvu od davnina. Kako neovisna znanost Organska kemija nastala je tek početkom 19. stoljeća. Godine 1827 Švedski znanstvenik J.J. Berzelius objavio je prvi priručnik o organskim tvarima. Bio je pristaša tada moderne teorije vitalizma, koja je tvrdila da organske tvari nastaju samo u živim organizmima pod utjecajem posebnog " životna snaga".
Međutim, nisu se svi kemijski znanstvenici držali vitalističkih pogleda. Tako je davne 1782. god. K.V. Scheele, zagrijavanje smjese amonijaka, ugljični dioksid i ugljena, dobio cijanovodoničnu kiselinu, koja je vrlo česta u biljnom svijetu. Godine 1824-28. F. Wehler je kemijskom sintezom dobio oksalnu kiselinu i ureu.
Sinteze različitih organskih tvari provedene do početka 60-ih bile su od posebne važnosti za konačno razotkrivanje teorije vitalizma. Godine 1842 N. I. Zinin dobio je anilin 1845. A. Kolbe - octena kiselina, 1854. god. M. Berthelot razvio je metodu dobivanja sintetičke masti, a 1861. god. A.M. Butlerov sintetizirao je šećernu tvar.

Slomom teorije vitalizma izbrisana je crta koja je razdvajala organske od anorganskih tvari. Pa ipak, niz specifičnih svojstava karakterističn je za organske tvari. Njima prije svega treba pripisati njihov broj. Trenutno je čovječanstvu poznato više od 10 milijuna tvari, od kojih je oko 70% organskih.

Glavni razlozi obilja organskih tvari su fenomeni homologije i izomerije.
Homologija je pojava postojanja većeg broja tvari koje imaju isti kvalitativni sastav, sličnu strukturu, a razlikuju se po kvantitativnom sastavu za jednu ili više CH2 skupina, što se naziva homološka razlika.

Izomerija je pojava postojanja većeg broja tvari koje imaju isti kvalitativni i kvantitativni sastav, ali različitu strukturu molekula koje pokazuju različite fizička svojstva i kemijska aktivnost.

Molekule organskih tvari sastoje se uglavnom od atoma nemetala vezanih slabo polarnim kovalentnim vezama. Prema tome, ovisno o broju ugljikovih atoma u molekuli, oni su plinoviti, tekući ili nisko taljivi čvrste tvari. Osim toga, organske molekule obično sadrže atome ugljika i vodika u neoksidiranom ili blago oksidiranom obliku, pa se lako oksidiraju s otpuštanjem veliki broj topline, što dovodi do paljenja.

Video upute:

Predavanje: Klasifikacija organskih tvari. Nomenklatura organskih tvari (trivijalna i međunarodna)

Klasifikacija organskih tvari

Klasifikacija organskih tvari temelji se na teoriji A.M. Butlerov. U tablici je prikazana klasifikacija organskih tvari ovisno o vrsti strukture ugljikovog lanca, tj. prema vrsti ugljičnog skeleta:

Aciklički spojevi- To su organske tvari u čijim su molekulama ugljikovi atomi međusobno povezani ravnim linijama, kao i razgranatim otvorenim lancima.

Aciklički, na primjer, uključuje etan:

ili acetilen:

Inače se takvi spojevi nazivaju alifatski ili masni spojevi, jer su prvi spojevi ovog niza organskih tvari dobiveni iz biljnih ili životinjskih masti. Od acikličkih spojeva ističu se:

Ograničenje (ili zasićeno) - ovi spojevi sadrže jednostruke kovalentne nepolarne ugljik-ugljik C-C i slabo polarne C-H veze u ugljikovom skeletu, to alkani.

Opća molekulska formula alkana je CnH2n+2, gdje je n broj ugljikovih atoma u molekuli ugljikovodika. To uključuje otvorene lance, kao i zatvorene (cikličke) ugljikovodike. Svi atomi ugljika u alkanima imaju sp 3 - hibridizacija. Zapamtite sljedeće alkane:

Metan - CH 4

Etan - C2H6: CH3-CH3

Propan - C3H8: CH3-CH2-CH3

Butan - C4H10: CH3-(CH2)2-CH3

Pentan - C5H12: CH3-(CH2)3-CH3

Heksan - C6H14: CH3-(CH2)4-CH3

Heptan - C7H16: CH3-(CH2)5-CH3

Oktan - C8H18: CH3-(CH2)6-CH3

Nonan - C9H20: CH3-(CH2)7-CH3

Dean - C10H22: CH3-(CH2)8-CH3

Nezasićeni (ili nezasićeni) - sadrže višestruke - dvostruke (C \u003d C) ili trostruke (C ≡ C) veze, to su alkeni, alkini i alkadieni:

1) Alkens- sadrže jednu ugljik-ugljik vezu, koja je dvostruka C=C. Opća formula - C n H 2n .Atomi ugljika u ovim spojevima imaju sp 2 - hibridizacija. C=C veza ima π vezu i σ vezu, pa su alkeni reaktivniji od alkana. Zapamtite sljedeće alkene:

Eten (etilen) - C2H4: CH2 \u003d CH2

Propen (propilen) - C 3 H 6: CH 2 \u003d CH-CH 3

Buten - C 4 H 8: buten-1 CH 3 -CH 2 -CH \u003d CH, buten-2 ​​CH 3 -CH = CH-CH 3, izobuten [CH 3] 2 C = CH 2

Penten - C 5 H 10: 1-penten CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH \u003d CH 2, 2-penten C 2 H 5 CH \u003d CHCH 3

Heksen - C 6 H 12: 1-heksen CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, cis - heksen-2 ​​CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 3 i drugi izomeri.

Hepten - C 7 H 14: 1-hepten CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH-CH 2 -CH 2 -CH 3, 2-hepten CH 3 -CH \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 3 itd.

Okten - C 8 H 16: 1-okten CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, 2-okten CH 3 -CH \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH2 -CH2-CH3, itd.

Nonen - C 9 H 18: 3-nonen CH 3 -CH 2 -CH \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, 5-nonen CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH=CH-CH2-CH2-CH3 itd.

Decen - C 10 H 20: 2-decen CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH \u003d CH-CH 3, itd.

Kao što ste primijetili, nazivi alkena slični su nazivima alkana, s razlikom u sufiksu. Nazivi alkana imaju nastavak -an, a nazivi alkena nastavak -en. Osim toga, među navedenim alkenima nema metena. Zapamtite, meten ne postoji jer metan ima samo jedan ugljik. A za nastanak alkena potrebno je stvaranje dvostrukih veza.

Mjesto dvostruke veze označeno je brojem, na primjer, 1-buten: CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 ili 1-heksen: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH \u003d CH 2. obrati pozornost na ovo pravilo: numeriranje lanaca ugljikovodika treba napraviti tako da dvostruke veze budu ispod najmanjeg broja, npr. 2-heksen:

2) Arodbina– u molekulama postoji jedna trostruka S≡S veza. Opća formula - CnH2n-2. U imena alkina nastavak -an promijenjen u -in. Na primjer, 3-heptin: CH 3 -CH 2 -CH 2 -C≡C -CH 2 -CH 3. Za etin HC≡CH moguć je i trivijalni naziv acetilen. Položaj trostruke veze označen je na isti način kao u prethodnom slučaju s alkenima. Ako u spoju postoji više od jedne trostruke veze, imenu se dodaje sufiks -diyne ili -triyne. Ako spoj sadrži i dvostruke i trostruke veze, tada je njihovo numeriranje određeno dvostrukom vezom, stoga se prvo naziva dvostruka, a zatim trostruka veza. Na primjer, heksadien-1,3-in-5: CH 2 \u003d CH - CH 2 \u003d CH 2 -C≡CH.

3) Alkadijeni – u molekulama postoje dvije dvostruke S=S veze. Opća formula - C n H 2n-2,isto kao i za alkine. Alkini i alkadieni su međurazredni izomeri.Na primjer, 1,3-butadien ili divinil C4H6: CH2=CH-CH=CH2.

Ciklički spojevi- Ovo organska tvar, čije molekule sadrže tri ili više atoma povezanih u zatvoreni prsten, tvoreći cikluse.

Granični ciklički ugljikovodici nazivaju se cikloalkani. O njima opća formula - C n H 2n. Molekule imaju zatvoreni lanac ili prstenove. Na primjer, ciklopropan (C3H6):

i ciklobutan (C4H8):

Ovisno o tome koji su atomi formirali cikluse, ove vrste spojevi se dijele na karbocikličke i heterocikličke.

karbociklički , koji se inače nazivaju homociklički, sadrže samo ugljikove atome u ciklusima. Zauzvrat, oni se dijele na alifatske i aromatske.

Aliciklički (alifatski) spojevi razlikuju se po tome što atomi ugljika mogu biti međusobno povezani u ravne, razgranate lance ili prstenove jednostrukim, dvostrukim ili trostrukim vezama.

Tipičan alifatski spoj je cikloheksen:

aromatski spojevi dobio je ime zbog aromatičnog mirisa tvari. Inače poznate kao arene. Razlikuju se po prisutnosti benzenskog prstena u spoju:

U sastavu može biti nekoliko takvih prstenova. Na primjer, naftalin:

Također ovu grupu spojeva ima aromatski sustav, koji karakterizira visoku stabilnost i postojanost spoja. Aromatski sustav sadrži 4n+2 elektrona u prstenu (gdje je n = 0, 1, 2, …). Ova skupina organskih tvari nastoji ući u reakcije supstitucije, a ne adicije.

Aromatski spojevi mogu imati funkcionalnu skupinu vezanu izravno na prsten. Na primjer, toluen:

Heterociklički spojevi uvijek sadrže jedan ili više heteroatoma u ciklusu ugljikovodika, a to su atomi kisika, dušika ili sumpora. Ako postoji pet heteroatoma, tada se spojevi nazivaju peteročlanim, ako šest, šesteročlanim. Primjer heterocikličkog spoja je piridin:

Podjela derivata ugljikovodika

Ostale organske tvari smatraju se isključivo derivatima ugljikovodika, koji nastaju uvođenjem funkcionalnih skupina u molekule ugljikovodika, uključujući i druge kemijske elemente. Formula spojeva koji imaju jednu funkcionalnu skupinu može se napisati kao R-X. Gdje je R radikal ugljikovodika (fragment molekule ugljikovodika bez jednog ili više atoma vodika; X je funkcionalna skupina. Po prisutnosti funkcionalnih skupina ugljikovodike dijelimo na:

Derivati ​​halogena - sudeći po nazivu, jasno je da su u ovim spojevima atomi vodika zamijenjeni atomima nekog halogena.

Alkoholi i fenoli. U alkoholima su atomi vodika zamijenjeni hidroksilnom skupinom -OH. Prema broju takvih skupina, alkoholi se dijele na jednovalentne i polivagne, među kojima su dihidrični, trihidrični itd.

Formula monohidričnih alkohola: CnH2n +1OH ili CnH2n+2O.

Formula polihidričnih alkohola: C n H 2n +2O x; x je atomičnost alkohola.

Alkoholi također mogu biti aromatični. Formula monohidričnih aromatskih alkohola: CnH2n-6O.

Treba imati na umu da derivati ​​aromatskih ugljikovodika u kojima je jedan / nekoliko atoma vodika zamijenjeno hidroksilnim skupinama ne pripadaju alkoholima. Ova vrsta pripada klasi fenola. Razlog zašto se fenoli ne svrstavaju u alkohole leži u njihovoj specifičnosti kemijska svojstva. Monohidrični fenoli su izomerni monohidričnim aromatskim alkoholima. To jest, oni također imaju zajedničku molekularnu formulu CnH2n-6O.

amini- derivati ​​amonijaka, u kojima su jedan, dva ili tri atoma vodika zamijenjeni radikalom ugljikovodika. Amini u kojima je samo jedan atom vodika zamijenjen ugljikovodičnim radikalom, koji imaju opću formulu R-NH 2 nazivaju se primarni amini. Amini u kojima su dva atoma vodika zamijenjena radikalima ugljikovodika nazivaju se sekundarnim. Njihova formula je R-NH-R'. Treba imati na umu da radikali R i R' mogu biti isti ili različiti. Ako su sva tri atoma vodika u molekuli amonijaka zamijenjena radikalom ugljikovodika, tada su amini tercijarni. U ovom slučaju R, R', R'' mogu biti potpuno isti ili različiti. Opća formula za primarne, sekundarne i tercijarne ograničavajuće amine je CnH2n+3N. Aromatski amini s jednim nezasićenim supstituentom imaju formulu CnH2n-5N.

Aldehidi i ketoni. U aldehidima su na primarnom atomu ugljika dva atoma vodika zamijenjena jednim atomom kisika. Odnosno, u njihovoj strukturi postoji aldehidna skupina - CH=O. Opća formula - R-CH=0. U ketonima su na sekundarnom atomu ugljika dva atoma vodika zamijenjena atomom kisika. Odnosno, to su spojevi u čijoj strukturi postoji karbonilna skupina -C (O) -. Opća formula ketona: R-C(O)-R'. U tom slučaju radikali R, R' mogu biti isti ili različiti. Aldehidi i ketoni prilično su slični po strukturi, ali se ipak razlikuju kao klase, budući da imaju značajne razlike u kemijskim svojstvima. Opća formula za ograničavanje ketona i aldehida je: C n H 2n O.

karboksilne kiseline sadrže karboksilnu skupinu –COOH. Kada kiselina sadrži dvije karboksilne skupine, kiselina se naziva dikarboksilna kiselina. Granične monokarboksilne kiseline (s jednom -COOH skupinom) imaju opću formulu - C n H 2n O 2 . Aromatske monokarboksilne kiseline imaju opću formulu CnH2n -8O 2 .

Eteri- organski spojevi u kojima su dva ugljikovodična radikala neizravno povezana preko atoma kisika. Odnosno, imaju formulu oblika: R-O-R'. U tom slučaju radikali R i R' mogu biti isti ili različiti. Formula ograničenja etera - CnH2n +1OH ili C n H 2n + 2O.

Esteri- klasa spojeva na bazi organskih karboksilnih kiselina, u kojima je vodikov atom u hidroksilnoj skupini zamijenjen ugljikovodičnim radikalom R.

Nitro spojevi - derivati ​​ugljikovodika, u kojima je jedan ili više atoma vodika zamijenjeno nitro skupinom -NO 2. Granični nitro spojevi s jednom nitro skupinom imaju formulu CnH2n+1NO 2 .

Aminokiseline u strukturi imaju istodobno dvije funkcionalne skupine – amino NH 2 i karboksilnu – COOH. Na primjer: NH 2 -CH 2 -COOH. Granične aminokiseline koje imaju jednu karboksilnu i jednu amino skupinu izomerne su odgovarajućim graničnim nitro spojevima, odnosno imaju opću formulu CnH2n+1NO 2 .

Nomenklatura organskih spojeva

Nomenklatura veze podijeljena je u 2 vrste:

trivijalan i

sustavan.

Trivijal je povijesno prva nomenklatura koja je nastala na samom početku razvoja organske kemije. Nazivi tvari bili su asocijativne prirode, npr. oksalna kiselina, urea, indigo.

Stvaranje sustavnog, tj. Međunarodna nomenklatura započela je 1892. Tada je započeta Ženevska nomenklatura koju od 1947. godine do danas nastavlja IUPAC (IUPAC - međunarodna unificirana kemijska nomenklatura). Prema sustavnoj nomenklaturi nazivi organskih spojeva tvore se od korijena koji označava duljinu glavnog lanca, tj. atomi ugljika povezani u nerazgranati lanac, kao i prefiksi i sufiksi koji označavaju prisutnost i položaj supstituenata, funkcionalnih skupina i višestrukih veza.