Химическое соединение :: Описание основных групп органических соединений
Химическое соединение · История · Качественный и количественный состав · Отличия соединений и смесей · Химические реакции · Классы химических соединений · Описание основных групп органических соединений · Регистрационный номер CAS · Литература · Близкие статьи · Примечания · Официальный сайт ·
Углеводороды
Подробнее: Углеводороды
Органические соединения, состоящие исключительно из атомов углерода и водорода. Углеводороды считаются базовыми соединениями органической химии, все остальные органические соединения рассматривают как их производные. Поскольку углерод имеет четыре валентных электрона, а водород — один, простейший углеводород — метан (CH4). При систематизации углеводородов принимают во внимание строение углеродного скелета и тип связей, соединяющих атомы углерода. Исходя из топологии строения углеродного скелета углеводороды подразделяют на ациклические и карбоциклические. В зависимости от кратности углерод-углеродных связей углеводороды подразделяют на предельные (алканы) и непредельные (алкены, алкины, диены). Циклические углеводороды разделяют на алициклические и ароматические.
Спирты
Подробнее: Спирты
органические соединения, содержащие одну или более гидроксильных групп (гидроксил, OH), непосредственно связанных с насыщенным (находящимся в состоянии sp-гибридизации) атомом углерода. Спирты можно рассматривать как производные воды (HOH), в которых один атом водорода замещён на органическую функциональную группу: ROH. В номенклатуре ИЮПАК для соединений, в которых гидроксильная группа связана с ненасыщенным (sp-гибридным) атомом углерода, рекомендуются названия «енолы» (гидроксил связан с винильной C=C-связью) и «фенолы» (гидроксил связан с бензольным или другим ароматическим циклом). Спирты представляют собой обширный и разнообразный класс соединений: они весьма распространены в природе и зачастую выполняют важные функции в живых организмах. Спирты являются важными соединениями с точки зрения органического синтеза, не только представляя интерес как целевые продукты, но и как промежуточные вещества, имеющие ряд уникальных химических свойств. Кроме того, спирты являются промышленно важными продуктами и находят широчайшее применение как в промышленности, так и в повседневных приложениях.
Эфиры
Подробнее: Простые эфиры, Сложные эфиры
Простые эфиры — органические вещества, имеющие формулу R-O-R1, где R и R1 — углеводородные радикалы. Следует в тоже время учитывать, что такая группа можт входить в состав других функциональных групп соединений, не являющихся простыми эфирами (см. Кислородсодержащие органические соединения).
Сложные эфиры — производные оксокислот (как карбоновых, так и минеральных) RkE(=O)l(OH)m, (l 0), формально являющиеся продуктами замещения атомов водорода гидроксилов —OH кислотной функции на углеводородный остаток (алифатический, алкенильный, ароматический или гетероароматический); рассматриваются также как ацилпроизводные спиртов. В номенклатуре IUPAC к сложным эфирам относят также ацилпроизводные халькогенидных аналогов спиртов (тиолов, селенолов и теллуролов). Отличаются от простых эфиров, в которых два углеводородных радикала соединены атомом кислорода (R1—O—R2).
Альдегиды
Подробнее: Альдегиды
Класс органических соединений, содержащих карбонильную группу (С=О) с одним алкильным или арильным заместителем. Альдегиды и кетоны весьма схожи, различие заключается в том, что последние имеют при карбонильной группе два заместителя. Поляризация двойной связи «углерод-кислород» по принципу мезомерного сопряжения даёт возможность записать следующие резонансные структуры:. Подобное разделение зарядов подтверждается физическими методами исследования и в большей части определяет реакционную способность альдегидов, как выраженных электрофилов. В общем случае химические свойства альдегидов аналогичны кетонам, в тоже время альдегиды проявляют большую активность, что связано с большей поляризацией связи. Кроме того, для альдегидов характерны реакции, не характерные для кетонов, к примеру гидратация в водном растворе: у метаналя в связи с ещё большей поляризацией связи — полная, а у других альдегидов — частичная:. Простейшие альдегиды имеют резкий характерный запах (к примеру, бензальдегид — запах миндаля). Под действием гидроксиламина превращаются в оксимы: .
Кетоны
Подробнее: кетоны
Органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами. Общая формула кетонов: R1-CO-R2. Среди других карбонильных соединений наличие в кетонах именно двух атомов углерода, непосредственно связанных с карбонильной группой, отличает их от карбоновых кислот и их производных, и кроме этого альдегидов.
Карбоновые кислоты
Подробнее: Карбоновые кислоты
Класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп -COOH. Кислые свойства объясняются тем, что данная группа может сравнительно легко отщеплять протон. За редкими исключениями карбоновые кислоты являются слабыми. К примеру, у уксусной кислоты CH3COOH константа кислотности равна 1,75·105. Ди- и трикарбоновые кислоты более сильные, чем монокарбоновые.
Амиды
Подробнее: Амиды
Производные оксокислот (как карбоновых, так и минеральных) RkE(=O)l(OH)m, (l 0), формально являющиеся продуктами замещения гидроксильных групп -OH кислотной функции на аминогруппу (незамещённую и замещённую); рассматриваются также как ацилпроизводные аминов. Соединения с одним, двумя или тремя ацильными заместителями у атома азота называются первичными, вторичными и третичными амидами, вторичные амиды именуются также имидами. Амиды карбоновых кислот — карбоксамиды RCO–NR1R2 (где R1 и R2 - водород, ацил либо алкильный, арильный или другой углеводородный радикал) обычно именуются амидами, в случае других кислот в соответствии с рекомендациями IUPAC при именовании амида в качестве префикса указывается название кислотного остатка, например, амиды сульфокислот RS(=O2NH2 именуются сульфамидами. Аналоги амидов, формально являющиеся продуктами замещения кислорода на халькоген, называются тиоамидами, селеноамидами и теллуроамидами.
Амины
Подробнее: Амины
Органические соединения, являющиеся производными аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы. По числу замещённых атомов водорода различают следовательно первичные (замещён один атом водорода), вторичные (замещены два атома водорода из трёх) и третичные (замещены три атома водорода из трёх) амины. Четвертичное аммониевое соединение вида [R4N]+Cl- является органическим аналогом аммониевой соли. По характеру органической группы, связанной с азотом, различают алифатические CH3-N<, ароматические C6H5-N< и жирно-ароматические (содержат ароматический и алифатический радикалы) амины. По числу NH2-групп в молекуле амины делят на моноамины, диамины, триамины и так далее.