Dabar nustatyta, kad organinių medžiagų klasė yra pati didžiausia tarp kitų cheminių junginių. Ką chemikai priskiria prie organinių medžiagų? Atsakymas yra toks: tai yra tos medžiagos, kuriose yra anglies. Tačiau yra šios taisyklės išimčių: į kompoziciją neįeina anglies rūgštis, cianidai, karbonatai, anglies oksidai organiniai junginiai.

Anglis yra labai įdomus tokio pobūdžio cheminis elementas. Jo ypatumas yra tas, kad jis gali sudaryti grandines iš savo atomų. Šis ryšys pasirodo labai stabilus. Organiniuose junginiuose anglis pasižymi dideliu valentiškumu (IV). Kalbame apie gebėjimą sudaryti ryšius su kitomis medžiagomis. Šios obligacijos gali būti ne tik viengubos, bet ir dvigubos ar trigubos. Didėjant ryšių skaičiui, atomų grandinė trumpėja, o šios jungties stabilumas didėja.

Anglis taip pat žinomas dėl to, kad gali sudaryti linijines, plokščias ir net trimates struktūras. Šios šio cheminio elemento savybės yra atsakingos už tokią organinių medžiagų įvairovę gamtoje. Maždaug trečdalį visos kiekvienos žmogaus kūno ląstelės masės sudaro organiniai junginiai. Tai baltymai, iš kurių daugiausia gaminamas kūnas. Šie angliavandeniai yra universalus „kuras“ organizmui. Tai riebalai, kurie leidžia kaupti energiją. Hormonai kontroliuoja visų organų veiklą ir netgi daro įtaką elgesiui. O fermentai sukelia audringas reakcijas organizme cheminės reakcijos. Be to, gyvos būtybės „šaltinio kodas“ - DNR grandinė - yra organinis junginys, kurio pagrindą sudaro anglis.

Beveik visi cheminiai elementai, kai jie susijungia su anglimi, jie gali sudaryti organinius junginius. Dažniausiai gamtoje organinės medžiagos apima:

• deguonies;
• vandenilis;
• siera;
• azotas;
• fosforo.

Organinių medžiagų tyrimo teorijos kūrimas vyko iš karto dviem tarpusavyje susijusiomis kryptimis: mokslininkai tyrė junginių molekulių erdvinį išsidėstymą ir išsiaiškino junginių cheminių ryšių esmę. Organinių medžiagų sandaros teorijos ištakos buvo rusų chemikas A.M. Butlerovas.

Organinių medžiagų klasifikavimo principai

Mokslo šakoje, vadinamoje organine chemija, medžiagų klasifikavimo klausimai yra ypač svarbūs. Sunkumas yra tas, kad yra milijonai cheminių junginių, kuriuos reikia aprašyti.

Nomenklatūrai keliami labai griežti reikalavimai: ji turi būti sisteminga ir tinkama naudoti tarptautiniu mastu. Bet kurios šalies specialistai turi suprasti, apie kokį ryšį jie kalba mes kalbame apie ir vienareikšmiškai reprezentuoja jo struktūrą. Dedama nemažai pastangų, kad organinių junginių klasifikacija būtų tinkama kompiuteriniam apdorojimui.

Pagrinde Šiuolaikinė klasifikacija slypi molekulės anglies skeleto struktūra ir buvimas jame funkcines grupes.

Pagal anglies skeleto struktūrą organinės medžiagos skirstomos į grupes:

• aciklinis (alifatinis);
• karbociklinis;
• heterociklinis.

Bet kokių organinės chemijos junginių protėviai yra tie angliavandeniliai, kuriuos sudaro tik anglies ir vandenilio atomai. Paprastai organinių medžiagų molekulėse yra vadinamųjų funkcinių grupių. Tai yra atomai arba atomų grupės, kurios lemia, kokios bus junginio cheminės savybės. Tokios grupės taip pat leidžia priskirti junginį tam tikrai klasei.

Funkcinių grupių pavyzdžiai:

• karbonilo;
• karboksilo;
• hidroksilas.

Tie junginiai, kuriuose yra tik viena funkcinė grupė, vadinami monofunkciniais. Jei organinės medžiagos molekulėje yra keletas tokių grupių, jos laikomos daugiafunkcėmis (pavyzdžiui, glicerolis arba chloroformas). Heterofunkciniai junginiai bus junginiai, kurių funkcinės grupės skiriasi savo sudėtimi. Tuo pačiu metu jas galima lengvai priskirti skirtingoms klasėms. Pavyzdys: pieno rūgštis. Jis gali būti laikomas ir alkoholiu, ir karboksirūgštimi.

Perėjimas iš klasės į klasę, kaip taisyklė, vyksta dalyvaujant funkcinėms grupėms, tačiau nekeičiant anglies skeleto.

Skeletas, taikomas molekulei, yra atomų jungčių seka. Skeletas gali būti anglies arba turėti vadinamųjų heteroatomų (pavyzdžiui, azoto, sieros, deguonies ir kt.). Taip pat organinio junginio molekulės skeletas gali būti šakotas arba nešakotas; atviras arba ciklinis.

Aromatiniai junginiai laikomi ypatinga ciklinių junginių rūšimi: adityvinės reakcijos jiems nebūdingos.

Pagrindinės organinių medžiagų klasės

Yra žinomos šios biologinės kilmės organinės medžiagos:

• angliavandeniai;
• baltymai;
• lipidai;
• nukleino rūgštys.

Detalesnė organinių junginių klasifikacija apima medžiagas, kurios nėra biologinės kilmės.

Yra organinių medžiagų klasės, kuriose anglis yra sujungta su kitomis medžiagomis (išskyrus vandenilį):

• alkoholiai ir fenoliai;
• karboksirūgštys;
• aldehidai ir rūgštys;
• esteriai;
• angliavandeniai;
• lipidai;
• amino rūgštys;
• nukleino rūgštys;
• baltymai.

Organinių medžiagų struktūra

Didelė organinių junginių įvairovė gamtoje paaiškinama anglies atomų savybėmis. Jie sugeba suformuoti labai stiprius ryšius, jungiasi į grupes – grandines. Rezultatas – visiškai stabilios molekulės. Molekulių susiejimo būdas yra pagrindinis jų struktūros bruožas. Anglis gali jungtis į atviras ir uždaras grandines (jos vadinamos ciklinėmis).

Medžiagų struktūra tiesiogiai veikia jų savybes. Struktūrinės savybės leidžia egzistuoti dešimtims ir šimtams nepriklausomų anglies junginių.

Tokios savybės kaip homologija ir izomerija atlieka svarbų vaidmenį palaikant organinių medžiagų įvairovę.

Kalbame apie medžiagas, kurios iš pirmo žvilgsnio yra identiškos: jų sudėtis viena nuo kitos nesiskiria, molekulinė formulė ta pati. Tačiau junginių struktūra iš esmės skiriasi. Cheminės medžiagų savybės taip pat skirsis. Pavyzdžiui, izomerai butanas ir izobutanas turi tą pačią rašybą. Atomai šių dviejų medžiagų molekulėse yra išsidėstę įvairia tvarka. Vienu atveju jie šakoti, kitu – ne.

Homologija suprantama kaip anglies grandinės charakteristika, kai kiekvieną paskesnį narį galima gauti pridedant tą pačią grupę prie ankstesnės. Kitaip tariant, kiekviena homologinė serija gali būti išreikšta ta pačia formule. Žinodami šią formulę galite lengvai sužinoti bet kurio serijos nario sudėtį.

Organinių medžiagų pavyzdžiai

Angliavandeniai visiškai laimėtų konkurenciją tarp visų organinių medžiagų, jei paimtume juos kaip visumą pagal masę. Tai gyvų organizmų energijos šaltinis ir daugumos ląstelių statybinė medžiaga. Angliavandenių pasaulis yra labai įvairus. Be krakmolo ir celiuliozės augalai negalėtų egzistuoti. A gyvūnų pasaulis būtų neįmanoma be laktozės ir glikogeno.

Kitas organinių medžiagų pasaulio atstovas – baltymai. Vos iš dviejų dešimčių aminorūgščių gamta žmogaus organizme sugeba suformuoti iki 5 milijonų rūšių baltymų struktūrų. Šių medžiagų funkcijos apima gyvybiškai svarbių medžiagų reguliavimą svarbius procesus organizme, užtikrinant kraujo krešėjimą, pernešant tam tikras medžiagas organizme. Fermentų pavidalu baltymai veikia kaip reakcijos greitintojai.

Kita svarbi organinių junginių klasė yra lipidai (riebalai). Šios medžiagos yra atsarginis šaltinis reikalingas organizmui energijos. Jie yra tirpikliai ir padeda vykti biocheminėms reakcijoms. Lipidai taip pat dalyvauja ląstelių membranų konstrukcijoje.

Labai įdomūs ir kiti organiniai junginiai – hormonai. Jie yra atsakingi už biocheminių reakcijų ir medžiagų apykaitos atsiradimą. Tai yra hormonai Skydliaukė priversti žmogų jaustis laimingu ar liūdnu. Ir, kaip nustatė mokslininkai, endorfinai yra atsakingi už laimės jausmą.

Organiniai junginiai klasifikuojami atsižvelgiant į dvi pagrindines struktūrines charakteristikas:

Anglies grandinės sandara (anglies skeletas);

Funkcinių grupių buvimas ir struktūra.

Anglies skeletas (anglies grandinė) yra anglies atomų, chemiškai sujungtų vienas su kitu, seka.

Funkcinė grupė – atomas arba atomų grupė, kuri lemia, ar junginys priklauso tam tikrai klasei ir yra atsakingas už jo chemines savybes.

Junginių klasifikavimas pagal anglies grandinės struktūrą

Pagal anglies grandinės struktūrą organiniai junginiai skirstomi į aciklinius ir ciklinius.

Acikliniai junginiai – junginiai su atviras(neuždaryta) anglies grandinė. Šios jungtys taip pat vadinamos alifatinis.

Tarp aciklinių junginių išskiriami sotieji (sotieji), kurių skelete yra tik pavieniai vienetai. C-C jungtys Ir neribotas(nesočiųjų), įskaitant daugybinius ryšius C = C ir C C.

Acikliniai junginiai

Ribos:

Neribota:

Acikliniai junginiai taip pat skirstomi į junginius su nešakotomis ir šakotomis grandinėmis. Šiuo atveju atsižvelgiama į anglies atomo ryšių su kitais anglies atomais skaičių.

Grandinė, apimanti tretinius arba ketvirtinius anglies atomus, yra šakota (pavadinimas dažnai žymimas priešdėliu „iso“).

Pavyzdžiui:

Anglies atomai:

Pirminis;

Antrinis;

Tretinis.

Cikliniai junginiai yra junginiai su uždara anglies grandine.

Atsižvelgiant į ciklą sudarančių atomų pobūdį, išskiriami karbocikliniai ir heterocikliniai junginiai.

Karbocikliniuose junginiuose žiede yra tik anglies atomai. Jie skirstomi į dvi grupes, kurių cheminės savybės labai skiriasi: alifatinius ciklinius – trumpuosius – aliciklinius ir aromatinius junginius.

Karbocikliniai junginiai

Alicelic:

Aromatinis:

Heterocikliniai junginiai žiede, be anglies atomų, turi vieną ar daugiau kitų elementų atomų - heteroatomai(iš graikų kalbos heteros- kiti, skirtingi) - deguonis, azotas, siera ir kt.

Heterocikliniai junginiai

Junginių klasifikavimas pagal funkcines grupes

Junginiai, kuriuose yra tik anglis ir vandenilis, vadinami angliavandeniliais.

Kitus, gausesnius, organinius junginius galima laikyti angliavandenilių dariniais, kurie susidaro į angliavandenilius įvedant funkcines grupes, turinčias kitų elementų.

Atsižvelgiant į funkcinių grupių pobūdį, organiniai junginiai skirstomi į klases. Kai kurios būdingiausios funkcinės grupės ir jas atitinkančios junginių klasės pateiktos lentelėje:

Organinių junginių klasės

Pastaba: funkcinės grupės kartais apima dvigubas ir trigubas jungtis.

Organinių junginių molekulėse gali būti dvi ar daugiau identiškų arba skirtingų funkcinių grupių.

Pavyzdžiui: HO-CH2 - CH2-OH (etilenglikolis); NH2-CH2-COOH (aminorūgštis glicinas).

Visos organinių junginių klasės yra tarpusavyje susijusios. Perėjimas iš vienos junginių klasės į kitą daugiausia vyksta dėl funkcinių grupių transformacijos nekeičiant anglies skeleto. Kiekvienos klasės junginiai sudaro homologinę seriją.

Organinės medžiagos - Tai junginiai, kuriuose yra anglies atomas. Dar ankstyvosiose chemijos raidos stadijose visos medžiagos buvo skirstomos į dvi grupes: mineralines ir organines. Tais laikais buvo manoma, kad norint susintetinti organines medžiagas, reikia turėti precedento neturinčią „gyvybinę jėgą“, kuri būdinga tik gyvoms biologinėms sistemoms. Todėl iš mineralinių organinių medžiagų sintetinti neįmanoma. Ir tik XIX amžiaus pradžioje F. Welleris paneigė esamą nuomonę ir susintetino karbamidą iš amonio cianato, tai yra, iš mineralinės gavo organinę medžiagą. Po to nemažai mokslininkų susintetino chloroformą, aniliną, acetato rūgštį ir daugelį kitų cheminių junginių.

Organinės medžiagos yra gyvųjų medžiagų egzistavimo pagrindas ir yra pagrindiniai žmonių ir gyvūnų maisto produktai. Dauguma organinių junginių yra žaliavos įvairioms pramonės šakoms – maisto, chemijos, lengvosios, farmacijos ir kt.

Šiandien žinoma daugiau nei 30 milijonų įvairių organinių junginių. Todėl organinės medžiagos sudaro didžiausią klasę.Susijusi su organinių junginių įvairove unikalių savybių ir anglies struktūra. Kaimyniniai anglies atomai yra sujungti vienas su kitu viengubomis arba daugybinėmis (dvigubomis, trigubomis) jungtimis.

Būdingas kovalentinio junginio buvimas C-C jungtys, taip pat polinis kovalentinis C-N ryšiai, C-O, C-Hal, C-metal ir kt. Reakcijos, kuriose dalyvauja organinės medžiagos, turi tam tikrų savybių, palyginti su mineralinėmis. Reakcijų metu neorganiniai junginiai dažniausiai dalyvauja jonai. Dažnai tokios reakcijos vyksta labai greitai, kartais akimirksniu esant optimaliai temperatūrai. Reakcijose su dažniausiai dalyvauja molekulės. Reikia pasakyti, kad šiuo atveju vieni kovalentiniai ryšiai nutrūksta, o kiti susidaro. Paprastai šios reakcijos vyksta daug lėčiau, o norint jas pagreitinti, reikia padidinti temperatūrą arba naudoti katalizatorių (rūgštį ar bazę).

Kaip gamtoje susidaro organinės medžiagos? Dauguma Organiniai junginiai gamtoje sintetinami iš anglies dioksido ir vandens žalių augalų chlorofiluose.

Organinių medžiagų klasės.

Remiantis O. Butlerovo teorija. Sisteminis klasifikavimas yra mokslinės nomenklatūros pagrindas, leidžiantis pavadinti organinę medžiagą pagal esamą struktūrinė formulė. Klasifikavimas grindžiamas dviem pagrindiniais požymiais – anglies skeleto struktūra, funkcinių grupių skaičiumi ir išsidėstymu molekulėje.

Anglies skeletas yra stabilus skirtingos dalys organinių medžiagų molekulių. Pagal struktūrą visos organinės medžiagos skirstomos į grupes.

Acikliniams junginiams priskiriamos medžiagos, turinčios tiesią arba šakotą anglies grandinę. Karbocikliniai junginiai apima medžiagas su ciklais; jie skirstomi į du pogrupius - aliciklinius ir aromatinius. Heterocikliniai junginiai yra medžiagos, kurių molekulės yra pagrįstos ciklais, sudarytais iš anglies atomų ir kitų cheminių elementų (deguonies, azoto, sieros) atomų, heteroatomų.

Organinės medžiagos taip pat klasifikuojamos pagal funkcines grupes, kurios yra molekulių dalis. Pavyzdžiui, angliavandenilių klasės (išskyrus tai, kad jų molekulėse nėra funkcinių grupių), fenoliai, alkoholiai, ketonai, aldehidai, aminai, eteriai, karboksirūgštys ir kt. Reikia atsiminti, kad kiekviena funkcinė grupė (COOH, OH, NH2, SH, NH, NO) lemia tam tikro junginio fizikines ir chemines savybes.

Organinės medžiagos, organiniai junginiai – junginių, kuriuose yra anglies, klasė (išskyrus karbidus, anglies rūgštį, karbonatus, anglies oksidus ir cianidus). Organiniai junginiai paprastai susideda iš anglies atomų grandinių, sujungtų kovalentiniais ryšiais ir įvairiais pakaitais, prijungtais prie šių anglies atomų.

Organinė chemija yra mokslas, tiriantis organinių medžiagų sudėtį, struktūrą, fizines ir chemines savybes.

Organinės yra medžiagos, kurių molekulės susideda iš anglies, vandenilio, deguonies, azoto, sieros ir kai kurių kitų elementų atomų ir kurių sudėtyje yra sudarytas iš S-S ir C-H jungtys. Be to, pastarojo buvimas yra privalomas.
Organinės medžiagos žmonijai buvo žinomos nuo seniausių laikų. Kaip nepriklausomas mokslas, organinė chemija atsirado tik XIX amžiaus pradžioje. 1827 metais Švedų mokslininkas J. J. Berzelius paskelbė pirmąjį organinių medžiagų vadovą. Jis laikėsi tuo metu madingos vitalizmo teorijos, teigiančios, kad organinės medžiagos susidaro tik gyvuose organizmuose, veikiant specialiam “. gyvybingumas".
Tačiau ne visi chemikai laikėsi vitalistinių pažiūrų. Taigi dar 1782 m. K.V.Scheele, kaitindamas amoniako mišinį, anglies dioksidas ir anglis, gauta cianido rūgštis, kuri labai paplitusi augalų pasaulyje. 1824-28 metais. F. Wehleris cheminės sintezės būdu gavo oksalo rūgštį ir karbamidą.
Galutiniam vitalizmo teorijos paneigimui ypač svarbios buvo įvairių organinių medžiagų sintezės, atliktos 60-ųjų pradžioje. 1842 metais N.I. Zininas aniliną gavo 1845 m. A. Kolbė – acto rūgštis, 1854 m. M. Berthelot sukūrė sintetinių riebalų gamybos metodą, o 1861 m. A.M.Butlerovas susintetino cukringą medžiagą.

Žlugus vitalizmo teorijai, buvo panaikinta linija, skirianti organines medžiagas nuo neorganinių. Ir vis dėlto organinės medžiagos pasižymi daugybe specifinių savybių. Tai visų pirma apima didelį jų skaičių. Šiuo metu žmonijai žinoma daugiau nei 10 milijonų medžiagų, iš kurių apie 70% yra organinės.

Pagrindinėmis organinių medžiagų gausos priežastimis laikomi homologijos ir izomerijos reiškiniai.
Homologija yra reiškinys, kai egzistuoja daugybė medžiagų, kurios turi tą pačią kokybinę sudėtį, panašią struktūrą ir kiekybine sudėtimi skiriasi viena ar keliomis CH2 grupėmis, vadinamas homologiniu skirtumu.

Izomerizmas yra reiškinys, kai egzistuoja daugybė medžiagų, kurių kokybinė ir kiekybinė sudėtis yra tokia pati, bet skirtinga molekulių struktūra. fizines savybes ir cheminis aktyvumas.

Organinių medžiagų molekulės daugiausia susideda iš nemetalų atomų, susietų silpnai poliniais kovalentiniais ryšiais. Todėl, priklausomai nuo anglies atomų skaičiaus molekulėje, jie yra dujiniai, skysti arba žemo lydymosi kietosios medžiagos. Be to, organinių medžiagų molekulėse paprastai yra anglies ir vandenilio atomų neoksiduota arba šiek tiek oksiduota forma, todėl jos lengvai oksiduojamos, kad išsiskirtų. didelis kiekisšilumos, dėl kurios užsidega.

Video pamoka:

Paskaita: Organinių medžiagų klasifikacija. Organinių medžiagų nomenklatūra (banali ir tarptautinė)

Organinių medžiagų klasifikacija

Organinių medžiagų klasifikacija remiasi A.M. Butlerovas. Lentelėje parodyta organinių medžiagų klasifikacija priklausomai nuo anglies grandinės struktūros tipo, t.y. pagal anglies skeleto tipą:

Acikliniai junginiai- tai organinės medžiagos, kurių molekulėse anglies atomai yra sujungti vienas su kitu tiesiomis ir taip pat šakotomis atviromis grandinėmis.

Pavyzdžiui, etanas yra aciklinis:

arba acetilenas:

Kitaip tokie junginiai vadinami alifatiniais arba riebaliniais junginiais, nes pirmieji šios serijos organinių medžiagų junginiai buvo gauti iš augalinių ar gyvulinių riebalų. Acikliniai junginiai apima:

Riba (arba prisotinta) - šių junginių anglies skelete yra pavienių kovalentinių nepolinių anglies-anglies C-C ir silpnai polinių C-H jungčių, tai yra alkanai.

Bendra alkanų molekulinė formulė yra C n H 2n+2, kur n yra anglies atomų skaičius angliavandenilio molekulėje. Tai apima atviras grandines, taip pat uždarus (ciklinius) angliavandenilius. Visi alkanuose esantys anglies atomai turi sp 3 – hibridizacija. Prisiminkite šiuos alkanus:

Metanas – CH 4

Etanas – C2H6: CH3-CH3

Propanas – C3H8: CH3-CH2-CH3

Butanas – C4H10: CH3-(CH2)2-CH3

Pentanas – C5H12: CH3-(CH2)3-CH3

Heksanas – C6H14: CH3-(CH2)4-CH3

Heptanas – C7H16: CH3-(CH2)5-CH3

Oktanas – C8H18: CH3-(CH2)6-CH3

Nonanas – C9H20: CH3-(CH2)7-CH3

Dekanas – C10H22: CH3-(CH2)8-CH3

Nesočiųjų (arba nesočiųjų) - turi daug dvigubų (C=C) arba trigubų (C≡C) ryšių, tai yra alkenai, alkinai ir alkadienai:

1) Alkens- turi vieną anglies-anglies ryšį, kuris yra dvigubas C=C. Bendroji formulė - CnH2n.Šiuose junginiuose esantys anglies atomai turi sp 2 – hibridizacija. C=C ryšys turi π ryšį ir σ ryšį, todėl alkenai yra reaktyvesni už alkanus. Prisiminkite šiuos alkenus:

Etenas (etilenas) - C 2 H 4: CH 2 = CH 2

Propenas (propilenas) – C3H6: CH2 = CH-CH3

Butenas – C4H8: butenas-1 CH3-CH2-CH=CH, butenas-2-CH3-CH=CH-CH3, izobutenas [CH3]2C=CH2

Pentenas – C 5 H 10: 1-pentenas CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH=CH 2, 2-pentenas C 2 H 5 CH=CHCH 3

Heksenas – C6H12: 1-heksenas CH2 =CH-CH2-CH2-CH2-CH3, cis - heksenas-2-CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3 ir kiti izomerai.

Heptenas – C7H14: 1-heptenas CH2 =CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH3, 2-heptenas CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH3 ir kt.

Oktenas – C8H16: 1-oktenas CH2 =CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3, 2-oktenas CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH 2-CH2-CH3 ir kt.

Nonenas – C9H18: 3-nonenas CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3, 5-nonenas CH3-CH2-CH2-CH2- CH=CH-CH2-CH2-CH3 ir kt.

Decenas - C 10 H 20: 2-decenas CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 3 ir kt.

Kaip pastebėjote, alkenų pavadinimai yra panašūs į alkanų pavadinimus, skiriasi priesaga. Alkanų pavadinimai turi priesagą -ane, o alkenai - -ene. Be to, tarp išvardytų alkenų nėra metano. Atminkite, kad metanas neegzistuoja, nes metanas turi tik vieną anglį. O alkenams susidaryti būtinas dvigubų ryšių susidarymas.

Dvigubos jungties vieta nurodoma skaičiumi, pavyzdžiui, 1-butenas: CH 2 =CH–CH2 –CH3 arba 1-heksenas: CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –CH=CH 2 . atkreipkite dėmesį į šią taisyklę: Angliavandenilių grandinės turi būti numeruojamos taip, kad dvigubų jungčių skaičius būtų mažesnis, pavyzdžiui, 2-heksenas:

2) Alkins– molekulėse yra viena triguba C≡C jungtis. Bendroji formulė - CnH2n-2. IN alkinų pavadinimai priesaga -an pakeičiama -in. Pavyzdžiui, 3-heptinas: CH3 –CH2 –CH2 –C≡C–CH2 –CH3. Etino HC≡CH atveju taip pat galimas trivialus pavadinimas acetilenas. Trigubos jungties padėtis nurodoma taip pat, kaip ir ankstesniu atveju su alkenais. Jei junginyje yra daugiau nei vienas trigubas ryšys, tada prie pavadinimo pridedama priesaga -diyne arba -triyne. Jei junginyje yra ir dvigubos, ir trigubos jungtys, tada jų numeraciją lemia dviguba jungtis, todėl jie pirmiausia vadinami dvigubais, tada trigubais ryšiais. Pavyzdžiui, heksadienas-1,3-in-5: CH 2 =CH-CH2 =CH2 -C≡CH.

3) Alcadienes – molekulėse yra dvi dvigubos C=C jungtys. Bendroji formulė - CnH2n-2,tas pats kaip ir alkinams. Alkinai ir alkadienai priklauso tarpklasiniams izomerams.Pavyzdžiui, 1,3-butadienas arba divinilas C4H6: CH2=CH-CH=CH2.

Ciklinės jungtys- Tai organinės medžiagos, kurių molekulėse yra trys ar daugiau atomų, sujungtų uždarame žiede, sudarydami ciklus.

Sotieji cikliniai angliavandeniliai vadinami cikloalkanais. Juos apie bendroji formulė - CnH 2n. Molekulėse yra uždara grandinė arba žiedai. Pavyzdžiui, ciklopropanas (C 3 H 6):

ir ciklobutanas (C 4 H 8):

Priklausomai nuo to, kurie atomai sudarė ciklus, Šis tipas junginiai skirstomi į karbociklinius ir heterociklinius.

Karbociklinis , kurie kitaip vadinami homocikliniais, cikluose yra tik anglies atomai. Savo ruožtu jie skirstomi į alifatinius ir aromatinius.

Alicikliniai (alifatiniai) junginiai skiriasi tuo, kad anglies atomai gali būti sujungti vienas su kitu į tiesias, šakotas grandines arba žiedus, naudojant viengubą, dvigubą arba trigubą jungtį.

Tipiškas alifatinis junginys yra cikloheksenas:

Aromatiniai junginiai savo pavadinimą gavo dėl aromatingo medžiagos kvapo. Kitaip vadinamos arenomis. Jie išsiskiria tuo, kad junginyje yra benzeno žiedas:

Tokių žiedų kompozicijoje gali būti keli. Pavyzdžiui, naftalenas:

Taip pat ši grupė junginiuose yra aromatinė sistema, kuri apibūdina didelį junginio stabilumą ir stabilumą. Aromatinėje sistemoje žiede yra 4n+2 elektronų (kur n = 0, 1, 2, ...). Ši organinių medžiagų grupė yra linkusi į pakeitimo reakcijas, o ne į sudėjimo reakcijas.

Aromatiniai junginiai gali turėti funkcinę grupę, prijungtą tiesiai prie žiedo. Pavyzdžiui, toluenas:

Heterocikliniai junginiai angliavandenilių cikle visada turi vieną ar daugiau heteroatomų, kurie yra deguonies, azoto arba sieros atomai. Jei heteroatomai yra penki, tai junginiai vadinami penkianariais, jei šeši, tai šešianariais. Heterociklinio junginio pavyzdys yra piridinas:

Angliavandenilių darinių klasifikacija

Kitos organinės medžiagos laikomos tik angliavandenilių dariniais, kurie susidaro, kai į angliavandenilių molekules patenka funkcinės grupės, apimančios kitus cheminius elementus. Junginių, turinčių vieną funkcinę grupę, formulę galima parašyti kaip R-X. Kur R yra angliavandenilio radikalas (angliavandenilio molekulės fragmentas be vieno ar daugiau vandenilio atomų; X yra funkcinė grupė. Pagal funkcinių grupių buvimą angliavandeniliai skirstomi į:

Halogenų dariniai - sprendžiant iš pavadinimo, aišku, kad šiuose junginiuose vandenilio atomai pakeisti kokio nors halogeno atomais.

Alkoholiai ir fenoliai. Alkoholiuose vandenilio atomai yra pakeisti hidroksilo grupe -OH. Pagal tokių grupių skaičių alkoholiai skirstomi į vienanadrius ir daugiaatominius, įskaitant dviatominius, triatominius ir kt.

Vienahidroksilių alkoholių formulė: CnH2n+1OH arba CnH2n+2O.

Daugiahidroksilių alkoholių formulė: C n H 2n +2O x; x yra alkoholio atomiškumas.

Alkoholiai taip pat gali būti aromatingi. Vienahidrozės aromatinių alkoholių formulė: CnH2n-6O.

Reikia atsiminti, kad aromatinių angliavandenilių dariniai, kuriuose vienas/keli vandenilio atomai pakeisti hidroksilo grupėmis, nepriklauso alkoholiams. Šis tipas priklauso fenolių klasei. Priežastis, kodėl fenoliai neklasifikuojami kaip alkoholiai, yra dėl jų specifiškumo cheminės savybės. Vieno hidrochlorido fenoliai yra izomeriniai vienahidrodžiams aromatiniams alkoholiams. Tai yra, jie taip pat turi bendrą molekulinę formulę CnH2n-6O.

Aminai- amoniako dariniai, kuriuose vienas, du arba trys vandenilio atomai pakeisti angliavandenilio radikalu. Aminai, kuriuose tik vienas vandenilio atomas yra pakeistas angliavandenilio radikalu, tai yra, turintys bendrą formulę R-NH 2 , vadinami pirminiais aminais. Aminai, kuriuose du vandenilio atomai pakeisti angliavandenilių radikalais, vadinami antriniais. Jų formulė yra R-NH-R'. Reikia atsiminti, kad radikalai R ir R’ gali būti vienodi arba skirtingi. Jei visi trys amoniako molekulės vandenilio atomai yra pakeisti angliavandenilio radikalu, aminai yra tretiniai. Šiuo atveju R, R’, R’’ gali būti arba visiškai identiški, arba skirtingi. Bendra pirminių, antrinių ir tretinių sočiųjų aminų formulė yra C n H 2n +3N. Aromatiniai aminai su vienu nesočiuoju pakaitu turi formulę CnH2n-5N.

Aldehidai ir ketonai. Aldehiduose pirminiame anglies atome du vandenilio atomai pakeičiami vienu deguonies atomu. Tai yra, jų struktūroje yra aldehido grupė – CH=O. Bendroji formulė - R-CH=O. Ketonuose antriniame anglies atome du vandenilio atomai pakeičiami deguonies atomu. Tai yra, tai yra junginiai, kurių struktūroje yra karbonilo grupė –C(O)-. Bendra ketonų formulė: R-C(O)-R“. Šiuo atveju radikalai R, R’ gali būti vienodi arba skirtingi. Aldehidai ir ketonai yra gana panašios struktūros, tačiau jie vis tiek išskiriami kaip klasės, nes turi didelių cheminių savybių skirtumų. Bendra sočiųjų ketonų ir aldehidų formulė yra: CnH2nO.

Karboksirūgštys turi karboksilo grupę –COOH. Kai rūgštyje yra dvi karboksilo grupės, rūgštis vadinama dikarboksirūgštimi. Sočiosios monokarboksirūgštys (su viena -COOH grupe) turi bendrą formulę - CnH2nO 2 . Aromatinės monokarboksirūgštys turi bendrą formulę CnH2n-8O 2 .

Eteriai– organiniai junginiai, kuriuose du angliavandenilių radikalai yra netiesiogiai sujungti per deguonies atomą. Tai yra, jie turi tokią formulę: R-O-R'. Šiuo atveju radikalai R ir R’ gali būti vienodi arba skirtingi. Ribojančių eterių formulė - CnH2n+1OH arba C n H 2n +2O.

Esteriai– junginių, kurių pagrindą sudaro organinės karboksirūgštys, klasė, kurioje vandenilio atomas hidroksilo grupėje yra pakeistas angliavandenilio radikalu R.

Nitro junginiai – angliavandenilių dariniai, kuriuose vienas ar keli vandenilio atomai pakeisti nitro grupe –NO 2. Sotieji nitro junginiai, turintys vieną nitro grupę, turi formulę C n H 2n +1NO 2 .

Amino rūgštys savo struktūroje vienu metu turi dvi funkcines grupes – amino NH2 ir karboksilo – COOH. Pavyzdžiui: NH 2 -CH 2 -COOH. Sočiosios aminorūgštys, turinčios vieną karboksilo ir vieną amino grupę, yra atitinkamų sočiųjų nitro junginių izomerinės, tai yra, jų bendroji formulė C n H 2n +1NO 2 .

Organinių junginių nomenklatūra

Ryšio nomenklatūra skirstoma į 2 tipus:

trivialus ir

sistemingas.

Trivialus istoriškai yra pirmoji nomenklatūra, atsiradusi pačioje organinės chemijos vystymosi pradžioje. Medžiagų pavadinimai buvo asociatyvaus pobūdžio, pavyzdžiui, oksalo rūgštis, karbamidas, indigo.

Sisteminio, t.y. Tarptautinė nomenklatūra prasidėjo 1892 m. Tada buvo pradėta kurti Ženevos nomenklatūra, kurią nuo 1947 m. iki šių dienų tęsia IUPAC (IUPAC – Tarptautinė vieninga cheminių medžiagų nomenklatūra). Pagal sisteminę nomenklatūrą organinių junginių pavadinimai susideda iš šaknies, nurodančios pagrindinės grandinės ilgį, t.y. anglies atomai, sujungti nešakotoje grandinėje, taip pat priešdėliai ir priesagos, nurodančios pakaitų, funkcinių grupių ir daugybinių ryšių buvimą ir vietą.