Teraz sa zistilo, že trieda organických látok je najrozsiahlejšia spomedzi ostatných chemických zlúčenín. Čo označujú chemici ako organické látky? Odpoveď znie: ide o látky, ktoré obsahujú uhlík. Z tohto pravidla však existujú výnimky: kyselina uhličitá, kyanidy, uhličitany, oxidy uhlíka nie sú súčasťou Organické zlúčeniny.

Uhlík je veľmi zvláštny chemický prvok svojho druhu. Jeho zvláštnosťou je, že zo svojich atómov dokáže vytvárať reťazce. Toto spojenie je veľmi stabilné. V organických zlúčeninách uhlík vykazuje vysokú mocnosť (IV). Hovoríme o schopnosti vytvárať väzby s inými látkami. Tieto väzby môžu byť nielen jednoduché, ale aj dvojité alebo trojité. So zvyšujúcim sa počtom väzieb sa reťazec atómov skracuje, stabilita tejto väzby sa zvyšuje.

Uhlík je tiež známy svojou schopnosťou vytvárať lineárne, rovinné a dokonca aj trojrozmerné štruktúry. Tieto vlastnosti tohto chemického prvku určili takú rozmanitosť organických látok v prírode. Asi tretinu celkovej hmoty každej bunky v ľudskom tele tvoria organické zlúčeniny. Sú to bielkoviny, z ktorých je telo hlavne postavené. Tieto sacharidy sú univerzálnym „palivom“ pre telo. Sú to tuky, ktoré vám umožňujú ukladať energiu. Hormóny riadia prácu všetkých orgánov a dokonca ovplyvňujú správanie. A enzýmy spúšťajú búrky vo vnútri tela. chemické reakcie. Navyše „zdrojový kód“ živej bytosti – reťazec DNA – je organická zlúčenina na báze uhlíka.

Takmer všetky chemické prvky v kombinácii s uhlíkom sú schopné vytvárať organické zlúčeniny. Najčastejšie v prírode zloženie organických látok zahŕňa:

• kyslík;
• vodík;
• síra;
• dusík;
• fosfor.

Vývoj teórie v štúdiu organických látok prebiehal súčasne v dvoch vzájomne súvisiacich smeroch: vedci skúmali priestorové usporiadanie molekúl zlúčenín a objasňovali podstatu chemických väzieb v zlúčeninách. Pri zrode teórie štruktúry organických látok stál ruský chemik A.M. Butlerov.

Zásady klasifikácie organických látok

Vo vednom odbore známom ako organická chémia sú otázky klasifikácie látok mimoriadne dôležité. Problém spočíva v tom, že milióny chemických zlúčenín sú predmetom opisu.

Požiadavky na nomenklatúru sú veľmi prísne: musí byť systematická a vhodná na medzinárodné použitie. Špecialisti akejkoľvek krajiny musia pochopiť, ktorá zlúčenina v otázke a jedinečne predstavujú jeho štruktúru. Vyvíja sa množstvo úsilia, aby klasifikácia organických zlúčenín bola vhodná na počítačové spracovanie.

V jadre moderná klasifikácia spočíva v štruktúre uhlíkovej kostry molekuly a prítomnosti v nej funkčné skupiny.

Podľa štruktúry ich uhlíkového skeletu sú organické látky rozdelené do skupín:

• acyklické (alifatické);
• karbocyklický;
• heterocyklický.

Predchodcami akýchkoľvek zlúčenín v organickej chémii sú tie uhľovodíky, ktoré pozostávajú iba z atómov uhlíka a vodíka. Molekuly organických látok spravidla obsahujú funkčné skupiny tzv. Sú to atómy alebo skupiny atómov, ktoré určujú, aké budú chemické vlastnosti zlúčeniny. Takéto skupiny tiež umožňujú priradiť zlúčeninu k určitej triede.

Príklady funkčných skupín sú:

• karbonyl;
• karboxyl;
• hydroxyl.

Tie zlúčeniny, ktoré obsahujú iba jednu funkčnú skupinu, sa nazývajú monofunkčné. Ak je v organickej molekule niekoľko takýchto skupín, považujú sa za polyfunkčné (napríklad glycerol alebo chloroform). Heterofunkčné budú zlúčeniny, ktorých funkčné skupiny majú odlišné zloženie. Môžu byť zaradené do rôznych tried súčasne. Príklad: kyselina mliečna. Možno ju považovať za alkohol a za karboxylovú kyselinu.

Prechod z triedy do triedy sa spravidla uskutočňuje za účasti funkčných skupín, ale bez zmeny uhlíkovej kostry.

Kostra vo vzťahu k molekule sa nazýva postupnosť spojenia atómov. Kostra môže byť uhlíková alebo môže obsahovať takzvané heteroatómy (napríklad dusík, síru, kyslík atď.). Kostra molekuly organickej zlúčeniny môže byť tiež rozvetvená alebo nerozvetvená; otvorené alebo cyklické.

Aromatické zlúčeniny sa považujú za špeciálny typ cyklických zlúčenín: adičné reakcie nie sú pre ne charakteristické.

Hlavné triedy organických látok

Sú známe tieto organické látky biologického pôvodu:

• uhľohydráty;
• proteíny;
• lipidy;
• nukleových kyselín.

Podrobnejšia klasifikácia organických zlúčenín zahŕňa látky, ktoré nie sú biologického pôvodu.

Existujú triedy organických látok, v ktorých je uhlík kombinovaný s inými látkami (okrem vodíka):

• alkoholy a fenoly;
• karboxylové kyseliny;
• aldehydy a kyseliny;
• estery;
• uhľohydráty;
• lipidy;
• aminokyseliny;
• nukleové kyseliny;
• bielkoviny.

Štruktúra organických látok

Charakteristikou atómov uhlíka sa vysvetľuje široká škála organických zlúčenín v prírode. Sú schopní vytvárať veľmi silné väzby, spájajú sa v skupinách - reťazcoch. Výsledkom sú pomerne stabilné molekuly. Spôsob, akým sa molekuly spájajú, je kľúčovým znakom ich štruktúry. Uhlík sa dokáže kombinovať v otvorených aj uzavretých reťazcoch (nazývajú sa cyklické).

Štruktúra látok priamo ovplyvňuje ich vlastnosti. Štrukturálne vlastnosti umožňujú existenciu desiatok a stoviek nezávislých uhlíkových zlúčenín.

Dôležitú úlohu pri udržiavaní rozmanitosti organických látok zohrávajú také vlastnosti, ako je homológia a izoméria.

Hovoríme o látkach, ktoré sú na prvý pohľad identické: ich zloženie sa od seba nelíši, molekulový vzorec je rovnaký. Ale štruktúra zlúčenín je zásadne odlišná. Chemické vlastnosti látok budú tiež odlišné. Napríklad izoméry butánu a izobutánu majú rovnaký pravopis. Atómy v molekulách týchto dvoch látok sú usporiadané v inom poradí. V jednom prípade sú rozvetvené, v druhom nie.

Homológia sa chápe ako charakteristika uhlíkového reťazca, kde každý nasledujúci člen možno získať pridaním rovnakej skupiny k predchádzajúcemu. Inými slovami, každý z homologických radov môže byť plne vyjadrený rovnakým vzorcom. Keď poznáte takýto vzorec, môžete ľahko zistiť zloženie ktoréhokoľvek člena série.

Príklady organických látok

Sacharidy by úplne vyhrali súťaž medzi všetkými organickými látkami, ak by sa brali ako celok na hmotnosť. Je zdrojom energie pre živé organizmy a stavebným materiálom pre väčšinu buniek. Svet sacharidov je veľmi rozmanitý. Rastliny by neexistovali bez škrobu a celulózy. A zvieracieho sveta Bez laktózy a glykogénu by to nebolo možné.

Ďalším zástupcom sveta organických látok sú proteíny. Len z dvoch desiatok aminokyselín dokáže príroda v ľudskom tele vytvoriť až 5 miliónov druhov proteínových štruktúr. Medzi funkcie týchto látok patrí regulácia vit dôležité procesy v tele, zabezpečenie zrážanlivosti krvi, prenos určitých druhov látok v rámci organizmu. Vo forme enzýmov pôsobia proteíny ako urýchľovače reakcie.

Ďalšou dôležitou triedou organických zlúčenín sú lipidy (tuky). Tieto látky slúžia ako záložný zdroj potrebné pre telo energie. Sú to rozpúšťadlá a pomáhajú toku biochemických reakcií. Lipidy sa tiež podieľajú na stavbe bunkových membrán.

Veľmi zaujímavé sú aj ďalšie organické zlúčeniny – hormóny. Sú zodpovedné za tok biochemických reakcií a metabolizmu. To sú hormóny štítna žľaza aby sa človek cítil šťastný alebo smutný. A za pocit šťastia, ako zistili vedci, je zodpovedný endorfín.

Organické zlúčeniny sú klasifikované podľa dvoch hlavných štruktúrnych znakov:

Štruktúra uhlíkového reťazca (uhlíková kostra);

Prítomnosť a štruktúra funkčných skupín.

Uhlíkový skelet (uhlíkový reťazec) – sled chemicky viazaných atómov uhlíka.

Funkčná skupina - atóm alebo skupina atómov, ktorá určuje, či zlúčenina patrí do určitej triedy a je zodpovedná za jej chemické vlastnosti.

Klasifikácia zlúčenín podľa štruktúry uhlíkového reťazca

V závislosti od štruktúry uhlíkového reťazca sa organické zlúčeniny delia na acyklické a cyklické.

Acyklické zlúčeniny - zlúčeniny s OTVORENÉ(otvorený) uhlíkový reťazec. Tieto spojenia sú tiež tzv alifatické.

Spomedzi acyklických zlúčenín sa rozlišujú limitné (nasýtené) zlúčeniny obsahujúce v kostre iba jednotlivé C-C spojenia A neobmedzené(nenasýtené), vrátane násobných väzieb C = C a C C.

Acyklické zlúčeniny

Limit:

Neobmedzené:

Acyklické zlúčeniny sa tiež delia na zlúčeniny s priamym a rozvetveným reťazcom. V tomto prípade sa berie do úvahy počet väzieb atómu uhlíka s inými atómami uhlíka.

Reťazec, ktorý zahŕňa terciárne alebo kvartérne atómy uhlíka, je rozvetvený (často označovaný predponou "iso" v názve).

Napríklad:

Atómy uhlíka:

Primárny;

Sekundárne;

treťohorný.

Cyklické zlúčeniny sú zlúčeniny s uzavretým uhlíkovým reťazcom.

V závislosti od povahy atómov, ktoré tvoria cyklus, sa rozlišujú karbocyklické a heterocyklické zlúčeniny.

Karbocyklické zlúčeniny obsahujú v cykle iba atómy uhlíka. Delia sa do dvoch skupín, ktoré sa výrazne líšia chemickými vlastnosťami: alifatické cyklické – skrátene alicyklické – a aromatické zlúčeniny.

Karbocyklické zlúčeniny

alycyklické:

Aromatické:

Heterocyklické zlúčeniny obsahujú v cykle okrem atómov uhlíka jeden alebo viac atómov iných prvkov - heteroatómy(z gréčtiny. heteros- iný, iný) - kyslík, dusík, síra atď.

Heterocyklické zlúčeniny

Klasifikácia zlúčenín podľa funkčných skupín

Zlúčeniny obsahujúce iba uhlík a vodík sa nazývajú uhľovodíky.

Iné, početnejšie organické zlúčeniny možno považovať za deriváty uhľovodíkov, ktoré vznikajú, keď sa do uhľovodíkov zavádzajú funkčné skupiny obsahujúce iné prvky.

V závislosti od povahy funkčných skupín sa organické zlúčeniny delia do tried. Niektoré z najcharakteristickejších funkčných skupín a im zodpovedajúce triedy zlúčenín sú uvedené v tabuľke:

Triedy organických zlúčenín

Poznámka: Funkčné skupiny sa niekedy označujú ako dvojité a trojité väzby.

Molekuly organických zlúčenín môžu obsahovať dve alebo viac rovnakých alebo rôznych funkčných skupín.

Napríklad: HO-CH2-CH2-OH (etylénglykol); NH2-CH2-COOH (aminokyselina glycín).

Všetky triedy organických zlúčenín sú vzájomne prepojené. Prechod z jednej triedy zlúčenín do druhej sa uskutočňuje hlavne v dôsledku transformácie funkčných skupín bez zmeny uhlíkového skeletu. Zlúčeniny každej triedy tvoria homológny rad.

organická hmota - ide o zlúčeniny, ktoré majú vo svojom zložení atóm uhlíka. Už v počiatočných štádiách vývoja chémie boli všetky látky rozdelené do dvoch skupín: minerálne a organické. V tých dňoch sa verilo, že na syntetizovanie organickej hmoty je potrebné mať bezprecedentnú „životnú silu“, ktorá je vlastná iba živým biosystémom. Preto nie je možné uskutočniť syntézu organických látok z minerálov. A až na začiatku 19. storočia F. Weller vyvrátil doterajší názor a z kyanátu amónneho syntetizoval močovinu, teda z minerálnych látok získaval organickú hmotu. Potom množstvo vedcov syntetizovalo chloroform, anilín, kyselinu octovú a mnoho ďalších chemických zlúčenín.

Organické látky sú základom existencie živej hmoty a sú tiež hlavnou potravou pre ľudí a zvieratá. Väčšina organických zlúčenín je surovinou pre rôzne priemyselné odvetvia – potravinársky, chemický, ľahký, farmaceutický atď.

Dnes je známych viac ako 30 miliónov rôznych organických zlúčenín. Organické látky preto predstavujú najrozsiahlejšiu triedu, s ktorou je spojená rôznorodosť organických zlúčenín jedinečné vlastnosti a štruktúra uhlíka. Susedné atómy uhlíka sú spojené jednoduchými alebo viacnásobnými (dvojitými, trojitými) väzbami.

Charakterizovaná prítomnosťou kovalentných C-C spojenia, ako aj polárne kovalentné väzby C-N, C-O, C-Hal, C-kov atď. Reakcie, ktoré prebiehajú za účasti organických látok, majú niektoré vlastnosti v porovnaní s minerálnymi. V reakciách anorganické zlúčeniny zvyčajne zahŕňajú ióny. Takéto reakcie často prechádzajú veľmi rýchlo, niekedy okamžite pri optimálnej teplote. Molekuly sa zvyčajne zúčastňujú reakcií s. Malo by sa povedať, že v tomto prípade sa niektoré kovalentné väzby prerušia, zatiaľ čo iné sa vytvoria. Spravidla tieto reakcie prebiehajú oveľa pomalšie a na ich urýchlenie je potrebné zvýšiť teplotu alebo použiť katalyzátor (kyselinu alebo zásadu).

Ako vznikajú organické zlúčeniny v prírode? Väčšina z organické zlúčeniny v prírode sa syntetizujú z oxidu uhličitého a vody v chlorofyloch zelených rastlín.

Triedy organických látok.

Na základe teórie O. Butlerova. Systematická klasifikácia je základom vedeckej nomenklatúry, ktorá umožňuje pomenovať organické látky na základe existujúcich štruktúrny vzorec. Klasifikácia je založená na dvoch hlavných znakoch - štruktúre uhlíkového skeletu, počte a umiestnení funkčných skupín v molekule.

Karbónová kostra je stabilná iná časť molekuly organickej hmoty. V závislosti od štruktúry sú všetky organické látky rozdelené do skupín.

Acyklické zlúčeniny zahŕňajú látky s priamym alebo rozvetveným uhlíkovým reťazcom. Karbocyklické zlúčeniny zahŕňajú látky s cyklami, delia sa na dve podskupiny – alicyklické a aromatické. Heterocyklické zlúčeniny sú látky, ktorých molekuly sú založené na cykloch, tvorené atómami uhlíka a atómami iných chemických prvkov (kyslík, dusík, síra), heteroatómami.

Organické látky sa tiež klasifikujú podľa prítomnosti funkčných skupín, ktoré sú súčasťou molekúl. Napríklad triedy uhľovodíkov (výnimkou je, že v ich molekulách nie sú žiadne funkčné skupiny), fenoly, alkoholy, ketóny, aldehydy, amíny, estery, karboxylové kyseliny atď. Malo by sa pamätať na to, že každá funkčná skupina (COOH, OH, NH2, SH, NH, NO) určuje fyzikálno-chemické vlastnosti tejto zlúčeniny.

Organické látky, organické zlúčeniny - trieda zlúčenín, ktoré zahŕňajú uhlík (s výnimkou karbidov, kyseliny uhličitej, uhličitanov, oxidov uhlíka a kyanidov). Organické zlúčeniny sú zvyčajne postavené z reťazcov atómov uhlíka spojených kovalentnými väzbami a rôznych substituentov pripojených k týmto atómom uhlíka.

Organická chémia je veda, ktorá študuje zloženie, štruktúru, fyzikálne a chemické vlastnosti organických látok.

Organické látky sa nazývajú látky, ktorých molekuly pozostávajú z uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka, síry a niektorých ďalších prvkov a obsahujú vo svojich v zložení C-C A S-N pripojenie. Okrem toho je ich prítomnosť povinná.
Organické látky sú ľudstvu známe už od staroveku. Ako nezávislá veda Organická chémia vznikla až začiatkom 19. storočia. V roku 1827 Švédsky vedec J.J. Berzelius vydal prvú príručku o organických látkach. Bol prívržencom vtedy módnej teórie vitalizmu, ktorá tvrdila, že organické látky vznikajú iba v živých organizmoch pod vplyvom špeciálneho „ životná sila".
Nie všetci chemici sa však pridržiavali vitalistických názorov. Takže späť v roku 1782. K.V. Scheele, zahrievanie zmesi amoniaku, oxid uhličitý a uhlie dostali kyselinu kyanovodíkovú, ktorá je v rastlinnom svete veľmi bežná. V rokoch 1824-28. F.Vehler podľa chemická syntéza dostal kyselinu šťaveľovú a močovinu.
Syntézy rôznych organických látok uskutočnené začiatkom 60. rokov mali osobitný význam pre definitívne odhalenie teórie vitalizmu. V roku 1842 N.I. Zinin dostal anilín v roku 1845. A. Kolbe - kyselina octová, v roku 1854. M. Berthelot vyvinul spôsob získavania syntetického tuku a v roku 1861. A.M. Butlerov syntetizoval cukrovú látku.

S kolapsom teórie vitalizmu bola vymazaná čiara oddeľujúca organické látky od anorganických. A predsa je pre organické látky charakteristické množstvo špecifických vlastností. V prvom rade im treba pripísať ich počet. V súčasnosti je ľudstvu známych viac ako 10 miliónov látok, z ktorých je asi 70 % organických.

Hlavnými dôvodmi nadbytku organických látok sú fenomény homológie a izomérie.
Homológia je fenomén existencie množstva látok, ktoré majú rovnaké kvalitatívne zloženie, podobnú štruktúru a líšia sa kvantitatívnym zložením jednou alebo viacerými skupinami CH2, nazývaný homologický rozdiel.

Izoméria je fenomén existencie množstva látok, ktoré majú rovnaké kvalitatívne a kvantitatívne zloženie, ale odlišnú štruktúru molekúl, ktoré vykazujú rôzne fyzikálne vlastnosti a chemická aktivita.

Molekuly organických látok pozostávajú prevažne z nekovových atómov viazaných slabo polárnymi kovalentnými väzbami. Preto sú v závislosti od počtu atómov uhlíka v molekule plynné, kvapalné alebo s nízkou teplotou topenia pevné látky. Okrem toho organické molekuly zvyčajne obsahujú atómy uhlíka a vodíka v neoxidovanej alebo mierne oxidovanej forme, takže sa ľahko oxidujú s uvoľnením Vysoké číslo teplo, čo vedie k vznieteniu.

Video tutoriál:

Prednáška: Klasifikácia organických látok. Nomenklatúra organických látok (triviálne a medzinárodné)

Klasifikácia organických látok

Klasifikácia organických látok je založená na teórii A.M. Butlerov. V tabuľke je uvedená klasifikácia organických látok v závislosti od typu štruktúry uhlíkového reťazca, t.j. podľa typu uhlíkovej kostry:

Acyklické zlúčeniny- Sú to organické látky, v ktorých molekuly sú atómy uhlíka navzájom spojené v priamych líniách, ako aj rozvetvené otvorené reťazce.

Acyklický napríklad zahŕňa etán:

alebo acetylén:

Inak sa takéto zlúčeniny nazývajú alifatické alebo mastné zlúčeniny, pretože prvé zlúčeniny tohto radu organických látok boli získané z rastlinných alebo živočíšnych tukov. Z acyklických zlúčenín vynikajú:

Limit (alebo nasýtený) - tieto zlúčeniny obsahujú jednoduché kovalentné nepolárne uhlík-uhlík C-C a slabo polárne C-H väzby v uhlíkovej kostre, alkány.

Všeobecný molekulový vzorec alkánov je CnH2n+2, kde n je počet atómov uhlíka v molekule uhľovodíka. Patria sem otvorené reťazce, ako aj uzavreté (cyklické) uhľovodíky. Všetky atómy uhlíka v alkánoch majú sp 3 - hybridizácia. Pamätajte na nasledujúce alkány:

Metán - CH 4

Etán - C2H6: CH3-CH3

Propán - C3H8: CH3-CH2-CH3

Bután - C4H10: CH3-(CH2)2-CH3

Pentán - C5H12: CH3-(CH2)3-CH3

Hexán - C6H14: CH3-(CH2)4-CH3

Heptán - C7H16: CH3-(CH2)5-CH3

Oktán - C8H18: CH3-(CH2)6-CH3

Nonán - C9H20: CH3-(CH2)7-CH3

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

Nenasýtené (alebo nenasýtené) - obsahujú viacnásobné - dvojité (C \u003d C) alebo trojité (C ≡ C) väzby, sú to alkény, alkíny a alkadiény:

1) Alkeny- obsahujú jednu väzbu uhlík-uhlík, ktorá je dvojitým C=C. Všeobecný vzorec - CnH2n.Atómy uhlíka v týchto zlúčeninách majú sp 2 - hybridizácia. Väzba C=C má väzbu π a väzbu σ, takže alkény sú reaktívnejšie ako alkány. Pamätajte na nasledujúce alkény:

Etén (etylén) - C2H4: CH2 \u003d CH2

Propén (propylén) - C 3 H 6: CH 2 \u003d CH-CH 3

Butén - C4H8: butén-1 CH3-CH2-CH \u003d CH, butén-2 ​​CH3-CH \u003d CH-CH3, izobutén [CH 3] 2 C \u003d CH 2

Penten - C5H10: 1-pentén CH3-CH2-CH2-CH \u003d CH2, 2-pentén C2H5CH \u003d CHCH3

Hexen - C6H12: 1-hexén CH2 \u003d CH-CH2-CH2-CH2-CH3, cis - hexén-2-CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3 a ďalšie izoméry.

Heptén - C7H14: 1-heptén CH2 \u003d CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH3, 2-heptén CH3-CH \u003d CH-CH2-CH2-CH2- CH 3 atď.

Oktén - C8H16: 1-oktén CH2 \u003d CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3, 2-oktén CH3-CH \u003d CH-CH2-CH2 -CH2-CH2-CH3 atď.

Nonén - C9H18: 3-nonén CH3-CH2-CH \u003d CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3, 5-nonén CH3-CH2-CH2-CH2 -CH=CH-CH2-CH2-CH3 atď.

Decen - C10H20: 2-decén CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH \u003d CH-CH3 atď.

Ako ste si všimli, názvy alkénov sú podobné ako názvy alkánov, s rozdielom v prípone. Alkány majú príponu -an a alkény majú príponu -en. Okrem toho medzi uvedenými alkénmi chýba metén. Pamätajte, že metán neexistuje, pretože metán má iba jeden uhlík. A na tvorbu alkénov je potrebná tvorba dvojitých väzieb.

Umiestnenie dvojitej väzby je označené číslom, napríklad 1-butén: CH2 \u003d CH-CH2-CH3 alebo 1-hexén: CH3-CH2-CH2-CH2-CH \u003d CH 2. dávaj pozor na toto pravidlo: číslovanie uhľovodíkových reťazcov by sa malo robiť tak, aby dvojité väzby boli pod najnižším číslom, napríklad 2-hexén:

2) Apríbuzní– v molekulách je jedna trojitá väzba С≡С. Všeobecný vzorec - CnH2n-2. IN alkínové názvy prípona -an zmenená na -in. Napríklad 3-heptín: CH3-CH2-CH2-C=C-CH2-CH3. Pre etín HC≡CH je možný aj triviálny názov acetylén. Poloha trojitej väzby sa označuje rovnako ako v predchádzajúcom prípade pri alkénoch. Ak je v zlúčenine viac ako jedna trojitá väzba, potom sa k názvu pridá prípona -diyne alebo -triyne. Ak zlúčenina obsahuje dvojité aj trojité väzby, ich číslovanie je určené dvojitou väzbou, preto sa najprv nazýva dvojitá väzba, potom trojitá väzba. Napríklad hexadién-1,3-v-5: CH2 \u003d CH-CH2 \u003d CH2-C=CH.

3) Alcadiens – v molekulách sú dve dvojité väzby С=С. Všeobecný vzorec - CnH2n-2,rovnaké ako pre alkíny. Alkíny a alkadiény sú medzitriedne izoméry.Napríklad 1,3-butadién alebo divinyl C4H6: CH2=CH-CH=CH2.

Cyklické zlúčeniny- Toto organickej hmoty, ktorých molekuly obsahujú tri alebo viac atómov spojených do uzavretého kruhu, tvoriace cykly.

Obmedzujúce cyklické uhľovodíky sa nazývajú cykloalkány. O nich všeobecný vzorec - C n H 2n. Molekuly majú uzavretý reťazec alebo krúžky. Napríklad cyklopropán (C3H6):

a cyklobután (C4H8):

V závislosti od toho, ktoré atómy tvoria cykly, tento druh zlúčeniny sa delia na karbocyklické a heterocyklické.

Karbocyklický , ktoré sa inak nazývajú homocyklické, obsahujú v cykloch iba atómy uhlíka. Na druhej strane sa delia na alifatické a aromatické.

Alicyklické (alifatické) zlúčeniny sa líšia tým, že atómy uhlíka môžu byť navzájom spojené v priamych, rozvetvených reťazcoch alebo kruhoch jednoduchými, dvojitými alebo trojitými väzbami.

Typickou alifatickou zlúčeninou je cyklohexén:

aromatické zlúčeniny dostal svoje meno vďaka aromatickej vôni látky. Inak známe ako arény. Líšia sa prítomnosťou benzénového kruhu v zlúčenine:

V kompozícii môže byť niekoľko takýchto krúžkov. Napríklad naftalén:

Tiež túto skupinu zlúčeniny majú aromatický systém, ktorý charakterizuje vysokú stabilitu a stabilitu zlúčeniny. Aromatický systém obsahuje 4n+2 elektróny v kruhu (kde n = 0, 1, 2, …). Je bežné, že táto skupina organických látok vstupuje do substitučných reakcií, a nie do adícií.

Aromatické zlúčeniny môžu mať funkčnú skupinu pripojenú priamo na kruh. Napríklad toluén:

Heterocyklické zlúčeniny vždy obsahujú jeden alebo viac heteroatómov v uhľovodíkovom cykle, ktorými sú atómy kyslíka, dusíka alebo síry. Ak existuje päť heteroatómov, potom sa zlúčeniny nazývajú päťčlenné, ak šesť, respektíve šesťčlenné. Príkladom heterocyklickej zlúčeniny je pyridín:

Klasifikácia derivátov uhľovodíkov

Ostatné organické látky sa považujú výlučne za deriváty uhľovodíkov, ktoré vznikajú po zavedení funkčných skupín do molekúl uhľovodíkov vrátane iných chemických prvkov. Vzorec zlúčenín s jednou funkčnou skupinou možno zapísať ako R-X. Kde R je uhľovodíkový radikál (úlomok molekuly uhľovodíka bez jedného alebo viacerých atómov vodíka; X je funkčná skupina. Prítomnosťou funkčných skupín sa uhľovodíky delia na:

Halogénové deriváty - súdiac podľa názvu je jasné, že v týchto zlúčeninách sú atómy vodíka nahradené atómami nejakého halogénu.

Alkoholy a fenoly. V alkoholoch sú atómy vodíka nahradené hydroxylovou skupinou -OH. Podľa počtu takýchto skupín sa alkoholy delia na jednosýtne a viacsýtne, medzi ktorými sú dvojsýtne, trojsýtne atď.

Vzorec jednosýtnych alkoholov: CnH2n + 1OH alebo CnH2n+20.

Vzorec viacsýtnych alkoholov: CnH2n+20x; x je atomicita alkoholu.

Alkoholy môžu byť aj aromatické. Vzorec jednosýtnych aromatických alkoholov: CnH2n-60.

Malo by sa pamätať na to, že deriváty aromatických uhľovodíkov, v ktorých je jeden / niekoľko atómov vodíka nahradených hydroxylovými skupinami, nepatria k alkoholom. Tento typ patrí do triedy fenolov. Dôvod, prečo nie sú fenoly klasifikované ako alkoholy, spočíva v ich špecifickosti chemické vlastnosti. Jednosýtne fenoly sú izomérne až jednosýtne aromatické alkoholy. To znamená, že majú tiež spoločný molekulárny vzorec CnH2n-60.

Amines- deriváty amoniaku, v ktorých je jeden, dva alebo tri atómy vodíka nahradené uhľovodíkovým zvyškom. Amíny, v ktorých je iba jeden atóm vodíka nahradený uhľovodíkovým radikálom, to znamená, že majú všeobecný vzorec R-NH 2 sa nazývajú primárne amíny. Amíny, v ktorých sú dva atómy vodíka nahradené uhľovodíkovými radikálmi, sa nazývajú sekundárne. Ich vzorec je R-NH-R'. Malo by sa pamätať na to, že zvyšky R a R' môžu byť rovnaké alebo rôzne. Ak sú všetky tri atómy vodíka v molekule amoniaku nahradené uhľovodíkovým radikálom, potom sú amíny terciárne. V tomto prípade R, R', R'' môžu byť buď úplne rovnaké alebo rôzne. Všeobecný vzorec pre primárne, sekundárne a terciárne obmedzujúce amíny je CnH2n + 3N. Aromatické amíny s jedným nenasýteným substituentom majú vzorec CnH2n-5N.

Aldehydy a ketóny. V aldehydoch sú na primárnom atóme uhlíka dva atómy vodíka nahradené jedným atómom kyslíka. To znamená, že v ich štruktúre je aldehydová skupina - CH=O. Všeobecný vzorec - R-CH=0. V ketónoch sú na sekundárnom atóme uhlíka dva atómy vodíka nahradené atómom kyslíka. To znamená, že ide o zlúčeniny, v ktorých štruktúre je karbonylová skupina -C (O) -. Všeobecný vzorec ketónov: R-C(0)-R'. V tomto prípade môžu byť zvyšky R, R' rovnaké alebo rôzne. Aldehydy a ketóny majú veľmi podobnú štruktúru, ale stále sa rozlišujú ako triedy, pretože majú významné rozdiely v chemických vlastnostiach. Všeobecný vzorec na obmedzenie ketónov a aldehydov je: CnH2nO.

karboxylové kyseliny obsahujú karboxylovú skupinu -COOH. Keď kyselina obsahuje dve karboxylové skupiny, kyselina sa označuje ako dikarboxylová kyselina. Limitné monokarboxylové kyseliny (s jednou skupinou -COOH) majú všeobecný vzorec - CnH2nO 2 . Aromatické monokarboxylové kyseliny majú všeobecný vzorec CnH2n-80 2 .

Étery- organické zlúčeniny, v ktorých sú dva uhľovodíkové radikály nepriamo spojené cez atóm kyslíka. To znamená, že majú vzorec v tvare: R-O-R'. V tomto prípade môžu byť zvyšky R a R' rovnaké alebo rôzne. Limitný éterový vzorec - CnH2n + 1OH alebo CnH2n + 20.

Estery- trieda zlúčenín na báze organických karboxylových kyselín, v ktorých je atóm vodíka v hydroxylovej skupine nahradený uhľovodíkovým zvyškom R.

Nitro zlúčeniny - deriváty uhľovodíkov, v ktorých je jeden alebo viac atómov vodíka nahradených nitroskupinou -NO2. Obmedzujúce nitrozlúčeniny s jednou nitroskupinou majú vzorec CnH2n+1NO 2 .

Aminokyseliny majú v štruktúre súčasne dve funkčné skupiny - amino NH 2 a karboxyl - COOH. Napríklad: NH2-CH2-COOH. Limitujúce aminokyseliny, ktoré majú jednu karboxylovú a jednu aminoskupinu, sú izomérne s príslušnými limitujúcimi nitrozlúčeninami, to znamená, že majú všeobecný vzorec CnH2n+1NO 2 .

Názvoslovie organických zlúčenín

Nomenklatúra spojenia je rozdelená do 2 typov:

triviálne a

systematický.

Triviálne je historicky prvé názvoslovie, ktoré vzniklo na samom začiatku rozvoja organickej chémie. Názvy látok mali asociatívny charakter, napr. kyselina šťaveľová, močovina, indigo.

Vytvorenie systematického, t.j. medzinárodná nomenklatúra začala v roku 1892. Potom sa začalo so ženevským názvoslovím, v ktorom od roku 1947 až dodnes pokračuje IUPAC (IUPAC - International Uniform Chemical Nomenclature). Podľa systematického názvoslovia sa názvy organických zlúčenín tvoria od koreňa označujúceho dĺžku hlavného reťazca, t.j. atómy uhlíka spojené do nerozvetveného reťazca, ako aj predpony a prípony označujúce prítomnosť a umiestnenie substituentov, funkčných skupín a viacnásobných väzieb.