Zdaj je ugotovljeno, da je razred organskih snovi najobsežnejši med drugimi kemičnimi spojinami. Kaj kemiki imenujejo organske snovi? Odgovor je: to so snovi, ki vsebujejo ogljik. Vendar pa obstajajo izjeme od tega pravila: ogljikova kislina, cianidi, karbonati, ogljikovi oksidi niso del organske spojine.

Ogljik je zelo radoveden kemični element te vrste. Njegova posebnost je, da lahko iz svojih atomov tvori verige. Ta povezava je zelo stabilna. V organskih spojinah ima ogljik visoko valenco (IV). Govorimo o sposobnosti tvorjenja vezi z drugimi snovmi. Te vezi so lahko ne le enojne, ampak tudi dvojne ali trojne. Ko se število vezi poveča, se veriga atomov krajša, stabilnost te vezi se poveča.

Ogljik je znan tudi po svoji sposobnosti oblikovanja linearnih, planarnih in celo tridimenzionalnih struktur. Te lastnosti tega kemičnega elementa so določile tako raznolikost organskih snovi v naravi. Približno tretjina celotne mase vsake celice v človeškem telesu je organskih spojin. To so beljakovine, iz katerih je telo pretežno zgrajeno. Ti ogljikovi hidrati so univerzalno "gorivo" za telo. To so maščobe, ki vam omogočajo shranjevanje energije. Hormoni nadzorujejo delo vseh organov in celo vplivajo na vedenje. In encimi sprožijo nevihte v telesu. kemične reakcije. Poleg tega je "izvorna koda" živega bitja - veriga DNK - organska spojina na osnovi ogljika.

Skoraj vsi kemični elementi, v kombinaciji z ogljikom, lahko povzročijo organske spojine. Najpogosteje v naravi sestava organskih snovi vključuje:

• kisik;
• vodik;
• žveplo;
• dušik;
• fosfor.

Razvoj teorije pri preučevanju organskih snovi je potekal hkrati v dveh medsebojno povezanih smereh: znanstveniki so preučevali prostorsko razporeditev molekul spojin in razjasnili bistvo kemičnih vezi v spojinah. Na začetku teorije o strukturi organskih snovi je bil ruski kemik A.M. Butlerov.

Načela razvrščanja organskih snovi

V veji znanosti, znani kot organska kemija, so vprašanja razvrščanja snovi še posebej pomembna. Težava je v tem, da je opisanih na milijone kemičnih spojin.

Zahteve za nomenklaturo so zelo stroge: mora biti sistematična in primerna za mednarodno uporabo. Strokovnjaki katere koli države morajo razumeti, katera spojina pod vprašajem in edinstveno predstavljajo njegovo strukturo. Vloženih je veliko prizadevanj, da bi bila klasifikacija organskih spojin primerna za računalniško obdelavo.

V jedru sodobna klasifikacija leži zgradba ogljikovega skeleta molekule in prisotnost v njem funkcionalne skupine.

Glede na strukturo ogljikovega ogrodja organske snovi delimo v skupine:

• aciklični (alifatski);
• karbociklični;
• heterocikličen.

Predniki vseh spojin v organski kemiji so tisti ogljikovodiki, ki so sestavljeni samo iz atomov ogljika in vodika. Molekule organskih snovi praviloma vsebujejo tako imenovane funkcionalne skupine. To so atomi ali skupine atomov, ki določajo, kakšne bodo kemijske lastnosti spojine. Takšne skupine omogočajo tudi uvrstitev spojine v določen razred.

Primeri funkcionalnih skupin so:

• karbonil;
• karboksil;
• hidroksil.

Spojine, ki vsebujejo samo eno funkcionalno skupino, imenujemo monofunkcionalne. Če je v organski molekuli več takih skupin, se štejejo za polifunkcionalne (na primer glicerol ali kloroform). Heterofunkcionalne bodo spojine, kjer so funkcionalne skupine drugačne po sestavi. Lahko jih razvrstimo v različne razrede hkrati. Primer: mlečna kislina. Lahko ga obravnavamo kot alkohol in karboksilno kislino.

Prehod iz razreda v razred se praviloma izvaja s sodelovanjem funkcionalnih skupin, vendar brez spreminjanja ogljikovega skeleta.

Skelet v odnosu do molekule se imenuje zaporedje povezovanja atomov. Okostje je lahko ogljik ali vsebuje tako imenovane heteroatome (na primer dušik, žveplo, kisik itd.). Tudi skelet molekule organske spojine je lahko razvejen ali nerazvejen; odprto ali ciklično.

Aromatske spojine veljajo za posebno vrsto cikličnih spojin: adicijske reakcije zanje niso značilne.

Glavni razredi organskih snovi

Znane so naslednje organske snovi biološkega izvora:

• ogljikovi hidrati;
• beljakovine;
• lipidi;
• nukleinska kislina.

Podrobnejša klasifikacija organskih spojin vključuje snovi, ki niso biološkega izvora.

Obstajajo razredi organskih snovi, v katerih je ogljik združen z drugimi snovmi (razen vodika):

• alkoholi in fenoli;
• karboksilne kisline;
• aldehidi in kisline;
• estri;
• ogljikovi hidrati;
• lipidi;
• amino kisline;
• nukleinska kislina;
• beljakovine.

Struktura organskih snovi

Široko paleto organskih spojin v naravi pojasnjujejo značilnosti ogljikovih atomov. Sposobni so oblikovati zelo močne vezi, ki se združujejo v skupine - verige. Rezultat so precej stabilne molekule. Način, kako se molekule povezujejo, je ključna značilnost njihove strukture. Ogljik se lahko združuje tako v odprtih verigah kot v zaprtih (imenujejo se ciklični).

Struktura snovi neposredno vpliva na njihove lastnosti. Strukturne značilnosti omogočajo obstoj na desetine in stotine neodvisnih ogljikovih spojin.

Pomembno vlogo pri ohranjanju raznolikosti organskih snovi igrajo lastnosti, kot sta homologija in izomerija.

Govorimo o snoveh, ki so na prvi pogled enake: njihova sestava se med seboj ne razlikuje, molekulska formula je enaka. Toda struktura spojin je bistveno drugačna. Tudi kemijske lastnosti snovi bodo različne. Na primer, izomera butana in izobutana imata enako črkovanje. Atomi v molekulah teh dveh snovi so razporejeni v drugačnem vrstnem redu. V enem primeru so razvejani, v drugem pa ne.

Homologijo razumemo kot značilnost ogljikove verige, kjer lahko vsakega naslednjega člana dobimo z dodajanjem iste skupine prejšnjemu. Z drugimi besedami, vsako od homolognih serij je mogoče v celoti izraziti z isto formulo. Če poznamo takšno formulo, lahko zlahka ugotovimo sestavo katerega koli člana serije.

Primeri organskih snovi

Ogljikovi hidrati bi popolnoma premagali konkurenco med vsemi organskimi snovmi, če jih vzamemo kot celoto po masi. Je vir energije za žive organizme in gradbeni material za večino celic. Svet ogljikovih hidratov je zelo raznolik. Rastlin ne bi bilo brez škroba in celuloze. A živalski svet ne bi bilo mogoče brez laktoze in glikogena.

Drugi predstavnik sveta organskih snovi so beljakovine. Iz samo dveh ducatov aminokislin naravi uspe v človeškem telesu oblikovati do 5 milijonov vrst beljakovinskih struktur. Funkcije teh snovi vključujejo uravnavanje vitalnih pomembne procese v telesu, zagotavljanje strjevanja krvi, prenos nekaterih vrst snovi v telesu. Beljakovine v obliki encimov delujejo kot pospeševalci reakcij.

Drug pomemben razred organskih spojin so lipidi (maščobe). Te snovi služijo kot rezervni vir potrebno za telo energija. So topila in pomagajo potekati biokemične reakcije. Lipidi sodelujejo tudi pri gradnji celičnih membran.

Zelo zanimive so tudi druge organske spojine – hormoni. Odgovorni so za potek biokemičnih reakcij in metabolizma. To so hormoni Ščitnica povzroči, da se oseba počuti veselo ali žalostno. Za občutek sreče pa je, kot so ugotovili znanstveniki, odgovoren endorfin.

Organske spojine so razvrščene glede na dve glavni strukturni značilnosti:

Struktura ogljikove verige (ogljikov skelet);

Prisotnost in struktura funkcionalnih skupin.

Ogljikov skelet (ogljikova veriga) – zaporedje kemijsko povezanih ogljikovih atomov.

Funkcionalna skupina - atom ali skupina atomov, ki določa, ali spojina pripada določenemu razredu in je odgovorna za njene kemijske lastnosti.

Razvrstitev spojin glede na strukturo ogljikove verige

Glede na strukturo ogljikove verige organske spojine delimo na aciklične in ciklične.

Aciklične spojine - spojine z odprto(odprto) ogljikovo verigo. Te povezave se imenujejo tudi alifatski.

Med acikličnimi spojinami ločimo mejne (nasičene) spojine, ki v ogrodju vsebujejo le posamezne C-C povezave in neomejeno(nenasičene), vključno z večkratnimi vezmi C = C in C C.

Aciklične spojine

Omejitev:

Neomejeno:

Aciklične spojine delimo tudi na spojine z ravno in razvejeno verigo. V tem primeru se upošteva število vezi ogljikovega atoma z drugimi ogljikovimi atomi.

Veriga, ki vključuje terciarne ali kvartarne ogljikove atome, je razvejana (pogosto označena s predpono "iso" v imenu).

Na primer:

Ogljikovi atomi:

primarno;

sekundarni;

Terciar.

Ciklične spojine so spojine z zaprto ogljikovo verigo.

Glede na naravo atomov, ki sestavljajo cikel, ločimo karbociklične in heterociklične spojine.

Karbociklične spojine vsebujejo samo ogljikove atome v ciklu. Delimo jih v dve skupini, ki se po kemijskih lastnostih bistveno razlikujeta: alifatske ciklične – na kratko aliciklične – in aromatske spojine.

Karbociklične spojine

Aliciklični:

Aromatično:

Heterociklične spojine vsebujejo v ciklu poleg ogljikovih atomov enega ali več atomov drugih elementov - heteroatomi(iz grščine. heteros- drugo, drugačno) - kisik, dušik, žveplo itd.

Heterociklične spojine

Razvrstitev spojin po funkcionalnih skupinah

Spojine, ki vsebujejo samo ogljik in vodik, imenujemo ogljikovodiki.

Druge, številnejše organske spojine lahko štejemo za derivate ogljikovodikov, ki nastanejo, ko v ogljikovodike vnesemo funkcionalne skupine, ki vsebujejo druge elemente.

Glede na naravo funkcionalnih skupin so organske spojine razdeljene v razrede. Nekatere najbolj značilne funkcionalne skupine in njihovi ustrezni razredi spojin so prikazani v tabeli:

Razredi organskih spojin

Opomba: Funkcionalne skupine se včasih imenujejo dvojne in trojne vezi.

Molekule organskih spojin lahko vsebujejo dve ali več enakih ali različnih funkcionalnih skupin.

Na primer: HO-CH 2 -CH 2 -OH (etilen glikol); NH 2 -CH 2 - COOH (aminokislina glicin).

Vsi razredi organskih spojin so med seboj povezani. Prehod iz enega razreda spojin v drugega se izvaja predvsem zaradi transformacije funkcionalnih skupin brez spreminjanja ogljikovega skeleta. Spojine vsakega razreda tvorijo homologno serijo.

organska snov - to so spojine, ki imajo v svoji sestavi ogljikov atom. Že v zgodnjih fazah razvoja kemije so bile vse snovi razdeljene v dve skupini: mineralne in organske. V tistih časih je veljalo, da je za sintezo organske snovi potrebna "življenjska sila" brez primere, ki je lastna samo živim biosistemom. Zato je nemogoče izvesti sintezo organskih snovi iz mineralov. In šele v začetku 19. stoletja je F. Weller ovrgel obstoječe mnenje in sintetiziral sečnino iz amonijevega cianata, to je, da je iz mineralnih snovi pridobil organsko snov. Po tem so številni znanstveniki sintetizirali kloroform, anilin, ocetno kislino in številne druge kemične spojine.

Organske snovi so osnova obstoja žive snovi in ​​so tudi glavna hrana za ljudi in živali. Večina organskih spojin je surovin za različne industrije - prehrambeno, kemično, svetlobno, farmacevtsko itd.

Danes poznamo več kot 30 milijonov različnih organskih spojin. Organske snovi torej predstavljajo najobsežnejši razred, s katerim je povezana raznolikost organskih spojin edinstvene lastnosti in struktura ogljika. Sosednji atomi ogljika so povezani z enojnimi ali večkratnimi (dvojnimi, trojnimi) vezmi.

Zanj je značilna prisotnost kovalentnega C-C povezave, kot tudi polarni kovalentni C-N vezi, C-O, C-Hal, C-kovina itd. Reakcije, ki potekajo s sodelovanjem organskih snovi, imajo nekatere značilnosti v primerjavi z mineralnimi. V reakcijah anorganske spojine običajno vključuje ione. Pogosto takšne reakcije minejo zelo hitro, včasih takoj pri optimalni temperaturi. Molekule so običajno vključene v reakcije z. Povedati je treba, da se v tem primeru nekatere kovalentne vezi prekinejo, druge pa nastanejo. Praviloma te reakcije potekajo veliko počasneje, zato je za njihovo pospešitev potrebno povišati temperaturo ali uporabiti katalizator (kislino ali bazo).

Kako nastanejo organske spojine v naravi? Večina organske spojine v naravi se sintetizirajo iz ogljikovega dioksida in vode v klorofilih zelenih rastlin.

Razredi organskih snovi.

Na podlagi teorije O. Butlerova. Sistematična klasifikacija je temelj znanstvene nomenklature, ki omogoča poimenovanje organskih snovi na podlagi obstoječih strukturna formula. Razvrstitev temelji na dveh glavnih značilnostih - strukturi ogljikovega skeleta, številu in postavitvi funkcionalnih skupin v molekuli.

Ogljikov skelet je stabilen v drugačen del molekule organske snovi. Glede na zgradbo so vse organske snovi razdeljene v skupine.

Aciklične spojine vključujejo snovi z ravno ali razvejeno ogljikovo verigo. Karbociklične spojine vključujejo snovi s cikli, razdeljene so v dve podskupini - aliciklične in aromatske. Heterociklične spojine so snovi, katerih molekule temeljijo na ciklih, ki jih tvorijo atomi ogljika in atomi drugih kemičnih elementov (kisik, dušik, žveplo), heteroatomi.

Organske snovi so razvrščene tudi glede na prisotnost funkcionalnih skupin, ki so del molekul. Na primer, razredi ogljikovodikov (izjema je, da v njihovih molekulah ni funkcionalnih skupin), fenoli, alkoholi, ketoni, aldehidi, amini, etri, karboksilne kisline itd. Ne smemo pozabiti, da vsaka funkcionalna skupina (COOH, OH, NH2, SH, NH, NO) določa fizikalno-kemijske lastnosti te spojine.

Organske snovi, organske spojine - razred spojin, ki vključujejo ogljik (razen karbidov, ogljikove kisline, karbonatov, ogljikovih oksidov in cianidov). Organske spojine so običajno zgrajene iz verig ogljikovih atomov, ki so med seboj povezani s kovalentnimi vezmi, in različnih substituentov, vezanih na te ogljikove atome.

Organska kemija je veda, ki preučuje sestavo, strukturo, fizikalne in kemijske lastnosti organskih snovi.

Organske snovi so snovi, katerih molekule so sestavljene iz ogljika, vodika, kisika, dušika, žvepla in nekaterih drugih elementov in vsebujejo v svojih sestavljen iz C-C in povezave S-N. Poleg tega je prisotnost slednjega obvezna.
Organske snovi so človeštvu poznane že od antičnih časov. kako neodvisna znanost Organska kemija se je pojavila šele v začetku 19. stoletja. Leta 1827 Švedski znanstvenik J. J. Berzelius je objavil prvi priročnik o organskih snoveh. Bil je privrženec takrat modne teorije vitalizma, ki je trdila, da organske snovi nastajajo le v živih organizmih pod vplivom posebnega " življenjska sila".
Niso pa se vsi kemijski znanstveniki držali vitalističnih pogledov. Torej leta 1782. K.V. Scheele, segrevanje mešanice amoniaka, ogljikov dioksid in premog, dobil cianovodikovo kislino, ki je v rastlinskem svetu jako pogosta. Leta 1824-28. F. Wehler je s kemično sintezo pridobil oksalno kislino in sečnino.
Sinteze različnih organskih snovi, izvedene do začetka 60. let prejšnjega stoletja, so imele poseben pomen za dokončno razbijanje teorije vitalizma. Leta 1842 N. I. Zinin je leta 1845 prejel anilin. A. Kolbe - ocetna kislina, leta 1854. M. Berthelot je razvil metodo za pridobivanje sintetične maščobe in leta 1861. A. M. Butlerov je sintetiziral sladko snov.

S propadom teorije vitalizma se je črta, ki ločuje organske od anorganskih snovi, izbrisala. Pa vendar so za organske snovi značilne številne posebne lastnosti. Najprej jim je treba pripisati njihovo število. Trenutno je človeštvu znanih več kot 10 milijonov snovi, od katerih je približno 70% organskih.

Glavna razloga za številčnost organskih snovi sta pojava homologije in izomerije.
Homologija je pojav obstoja več snovi, ki imajo enako kvalitativno sestavo, podobno strukturo in se razlikujejo po kvantitativni sestavi za eno ali več skupin CH2, kar imenujemo homološka razlika.

Izomerija je pojav obstoja več snovi, ki imajo enako kvalitativno in kvantitativno sestavo, vendar različno strukturo molekul, ki kažejo različne fizične lastnosti in kemična aktivnost.

Molekule organskih snovi so sestavljene predvsem iz atomov nekovin, ki jih vežejo šibko polarne kovalentne vezi. Zato so glede na število ogljikovih atomov v molekuli plinasti, tekoči ali z nizkim tališčem. trdne snovi. Poleg tega organske molekule običajno vsebujejo atome ogljika in vodika v neoksidirani ali rahlo oksidirani obliki, zato zlahka oksidirajo ob sproščanju veliko število toplote, kar povzroči vžig.

Video vadnica:

Predavanje: Razvrstitev organskih snovi. Nomenklatura organskih snovi (trivialna in mednarodna)

Razvrstitev organskih snovi

Razvrstitev organskih snovi temelji na teoriji A.M. Butlerov. Tabela prikazuje razvrstitev organskih snovi glede na vrsto strukture ogljikove verige, tj. glede na vrsto ogljikovega skeleta:

Aciklične spojine- To so organske snovi, v molekulah katerih so ogljikovi atomi med seboj povezani v ravnih črtah, pa tudi v razvejanih odprtih verigah.

Aciklično na primer vključuje etan:

ali acetilen:

V nasprotnem primeru se takšne spojine imenujejo alifatske ali maščobne spojine, ker so bile prve spojine te vrste organskih snovi pridobljene iz rastlinskih ali živalskih maščob. Od acikličnih spojin izstopajo:

Omejitev (ali nasičena) - te spojine vsebujejo enojne kovalentne nepolarne ogljik-ogljik C-C in šibko polarne C-H vezi v ogljikovem skeletu, to alkani.

Splošna molekulska formula alkanov je C n H 2n+2, kjer je n število ogljikovih atomov v molekuli ogljikovodika. Sem spadajo odprte verige, pa tudi zaprti (ciklični) ogljikovodiki. Vsi ogljikovi atomi v alkanih imajo sp 3 - hibridizacija. Zapomnite si naslednje alkane:

Metan - CH 4

Etan - C 2 H 6: CH 3 -CH 3

Propan - C 3 H 8: CH 3 -CH 2 -CH 3

Butan - C 4 H 10: CH 3 -(CH 2) 2 -CH 3

Pentan - C 5 H 12: CH 3 -(CH 2) 3 -CH 3

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

Heptan - C 7 H 16: CH 3 -(CH 2) 5 -CH 3

Oktan - C 8 H 18: CH 3 - (CH 2) 6 -CH 3

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

Dean - C 10 H 22: CH 3 -(CH 2) 8 -CH 3

Nenasičen (ali nenasičen) - vsebujejo več - dvojne (C \u003d C) ali trojne (C ≡ C) vezi, to so alkeni, alkini in alkadieni:

1) Alkens- vsebujejo eno vez ogljik-ogljik, ki je dvojna C=C. Splošna formula - C n H 2n .Ogljikovi atomi v teh spojinah imajo sp 2 - hibridizacija. Vez C=C ima vez π in vez σ, zato so alkeni bolj reaktivni kot alkani. Zapomnite si naslednje alkene:

Eten (etilen) - C 2 H 4: CH 2 \u003d CH 2

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 \u003d 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 in 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 -CH 2 -CH 2 -CH 3 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-CH 2 -CH 2 -CH 3 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.

Kot ste opazili, so imena alkenov podobna imenom alkanov, z razliko v priponi. Alkani imajo pripono -an, alkeni pa pripono -en. Poleg tega med navedenimi alkeni ni metena. Ne pozabite, da meten ne obstaja, ker ima metan samo en ogljik. In za nastanek alkenov je potrebna tvorba dvojnih vezi.

Lokacija dvojne vezi je označena s številko, na primer 1-buten: CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 ali 1-heksen: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH \u003d CH 2. Bodi pozoren na to pravilo: oštevilčenje ogljikovodikovih verig mora biti izvedeno tako, da so dvojne vezi pod najnižjo številko, na primer 2-heksen:

2) Asorodniki– v molekulah je ena trojna vez С≡С. Splošna formula - C n H 2n-2. IN alkinska imena pripona -an spremenjena v -in. Na primer, 3-heptin: CH 3 -CH 2 -CH 2 -C≡C -CH 2 -CH 3. Za etin HC≡CH je možno tudi trivialno ime acetilen. Položaj trojne vezi je označen na enak način kot v prejšnjem primeru z alkeni. Če je v spojini več kot ena trojna vez, se imenu doda pripona -diyne ali -triyne. Če spojina vsebuje tako dvojne kot trojne vezi, je njihovo oštevilčenje določeno z dvojno vezjo, zato se najprej imenuje dvojna vez, nato pa trojna vez. Na primer, heksadien-1,3-in-5: CH 2 \u003d CH - CH 2 \u003d CH 2 -C≡CH.

3) Alcadiens – v molekulah sta dve dvojni vezi С=С. Splošna formula - C n H 2n-2,enako kot za alkine. Alkini in alkadieni so medrazredni izomeri.Na primer 1,3-butadien ali divinil C4H6: CH2=CH-CH=CH2.

Ciklične spojine- To organska snov, katerih molekule vsebujejo tri ali več atomov, povezanih v zaprt obroč, ki tvorijo cikle.

Mejni ciklični ogljikovodiki se imenujejo cikloalkani. O njih splošna formula - C n H 2n. Molekule imajo zaprto verigo ali obroče. Na primer, ciklopropan (C3H6):

in ciklobutan (C 4 H 8):

Odvisno od tega, kateri atomi tvorijo cikle, te vrste spojine delimo na karbociklične in heterociklične.

karbociklični , ki jih drugače imenujemo homociklični, vsebujejo le ogljikove atome v ciklih. Po drugi strani pa jih delimo na alifatske in aromatske.

Aliciklične (alifatske) spojine se razlikujejo po tem, da so lahko ogljikovi atomi med seboj povezani v ravne, razvejane verige ali obroče z enojnimi, dvojnimi ali trojnimi vezmi.

Tipična alifatska spojina je cikloheksen:

aromatske spojine je dobil ime zaradi aromatičnega vonja snovi. Drugače znane kot arene. Razlikujejo se po prisotnosti benzenskega obroča v spojini:

V kompoziciji je lahko več takih obročev. Na primer naftalen:

tudi ta skupina spojine ima aromatski sistem, ki označuje visoko stabilnost in stabilnost spojine. Aromatični sistem vsebuje 4n+2 elektrona v obroču (kjer je n = 0, 1, 2, …). Za to skupino organskih snovi je običajno, da vstopajo v reakcije substitucije namesto adicij.

Aromatske spojine imajo lahko funkcionalno skupino, vezano neposredno na obroč. Na primer, toluen:

Heterociklične spojine vedno vsebujejo enega ali več heteroatomov v ciklu ogljikovodikov, ki so atomi kisika, dušika ali žvepla. Če je heteroatomov pet, se spojine imenujejo petčlenske, če jih je šest, šestčlenske. Primer heterociklične spojine je piridin:

Razvrstitev derivatov ogljikovodikov

Druge organske snovi obravnavamo izključno kot derivate ogljikovodikov, ki nastanejo, ko se v molekule ogljikovodikov vnesejo funkcionalne skupine, vključno z drugimi kemičnimi elementi. Formulo spojin z eno funkcionalno skupino lahko zapišemo kot R-X. Kjer je R radikal ogljikovodika (fragment molekule ogljikovodika brez enega ali več vodikovih atomov; X je funkcionalna skupina. Glede na prisotnost funkcionalnih skupin ogljikovodike delimo na:

Halogeni derivati - sodeč po imenu je jasno, da so v teh spojinah atomi vodika nadomeščeni z atomi nekega halogena.

Alkoholi in fenoli. V alkoholih so vodikovi atomi nadomeščeni s hidroksilno skupino -OH. Glede na število takšnih skupin alkohole delimo na eno- in polihidrične, med katerimi so dihidrični, trihidrični itd.

Formula enohidričnih alkoholov: C n H 2n +1OH oz C n H 2n +2O.

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

Alkoholi so lahko tudi aromatični. Formula enohidričnih aromatskih alkoholov: C n H 2n -6O.

Ne smemo pozabiti, da derivati ​​aromatskih ogljikovodikov, v katerih je en / več atomov vodika nadomeščen s hidroksilnimi skupinami, ne spadajo med alkohole. Ta vrsta spada v razred fenolov. Razlog, zakaj fenolov ne uvrščamo med alkohole, je v njihovi specifičnosti kemijske lastnosti. Monohidrični fenoli so izomerni enohidričnim aromatskim alkoholom. To pomeni, da imajo tudi skupno molekulsko formulo C n H 2n -6O.

amini- derivati ​​amoniaka, v katerih so en, dva ali trije vodikovi atomi nadomeščeni z ogljikovodikovim radikalom. Amini, v katerih je samo en vodikov atom nadomeščen z ogljikovodikovim radikalom, to je s splošno formulo R-NH 2 imenujemo primarni amini. Amini, v katerih sta dva vodikova atoma nadomeščena z ogljikovodičnimi radikali, se imenujejo sekundarni. Njihova formula je R-NH-R'. Ne smemo pozabiti, da sta radikala R in R' lahko enaka ali različna. Če so vsi trije atomi vodika v molekuli amoniaka nadomeščeni z ogljikovodikovim radikalom, so amini terciarni. V tem primeru so R, R', R'' lahko popolnoma enaki ali različni. Splošna formula za primarne, sekundarne in terciarne omejevalne amine je C n H 2n +3N. Aromatski amini z enim nenasičenim substituentom imajo formulo C n H 2n -5N.

Aldehidi in ketoni. V aldehidih sta pri primarnem atomu ogljika dva atoma vodika nadomeščena z enim atomom kisika. To pomeni, da je v njihovi strukturi aldehidna skupina - CH=O. Splošna formula - R-CH=O. V ketonih sta pri sekundarnem atomu ogljika dva atoma vodika nadomeščena z atomom kisika. To pomeni, da so to spojine, v strukturi katerih je karbonilna skupina -C (O) -. Splošna formula ketonov: R-C(O)-R'. V tem primeru sta lahko ostanka R, R' enaka ali različna. Aldehidi in ketoni so si po strukturi precej podobni, vendar se vseeno ločijo kot razredi, saj imajo velike razlike v kemijskih lastnostih. Splošna formula za omejevanje ketonov in aldehidov je: C n H 2n O.

karboksilne kisline vsebujejo karboksilno skupino –COOH. Kadar kislina vsebuje dve karboksilni skupini, se kislina imenuje dikarboksilna kislina. Mejne monokarboksilne kisline (z eno -COOH skupino) imajo splošno formulo - C n H 2n O 2 . Aromatske monokarboksilne kisline imajo splošno formulo C n H 2n -8O 2 .

Etri- organske spojine, v katerih sta dva ogljikovodikova radikala posredno povezana preko atoma kisika. To pomeni, da imajo formulo v obliki: R-O-R'. V tem primeru sta lahko radikala R in R' enaka ali različna. Mejna eter formula - C n H 2n +1OH oz C n H 2n + 2O.

Estri- razred spojin na osnovi organskih karboksilnih kislin, v katerih je vodikov atom v hidroksilni skupini nadomeščen z ogljikovodikovim radikalom R.

Nitro spojine - derivati ​​ogljikovodikov, v katerih je eden ali več vodikovih atomov nadomeščenih z nitro skupino -NO 2. Mejne nitro spojine z eno nitro skupino imajo formulo C n H 2n +1NO 2 .

Amino kisline imajo v strukturi hkrati dve funkcionalni skupini - amino NH 2 in karboksilno - COOH. Na primer: NH 2 -CH 2 -COOH. Mejne aminokisline z eno karboksilno in eno amino skupino so izomerne ustreznim mejnim nitro spojinam, kar pomeni, da imajo splošno formulo C n H 2n +1NO 2 .

Nomenklatura organskih spojin

Nomenklatura povezave je razdeljena na 2 vrsti:

trivialno in

sistematično.

Trivialno je zgodovinsko prva nomenklatura, ki je nastala na samem začetku razvoja organske kemije. Imena snovi so bila asociativne narave, npr. oksalna kislina, urea, indigo.

Izdelava sistematičnega, tj. Mednarodna nomenklatura se je začela leta 1892. Nato se je začela ženevska nomenklatura, ki jo od leta 1947 do danes nadaljuje IUPAC (IUPAC – mednarodna enotna kemijska nomenklatura). Po sistematični nomenklaturi so imena organskih spojin sestavljena iz korena, ki označuje dolžino glavne verige, tj. atomi ogljika, povezani v nerazvejeno verigo, ter predpone in pripone, ki označujejo prisotnost in lokacijo substituentov, funkcionalnih skupin in večkratnih vezi.