Teoria structurii chimice a compușilor organici. Clasificarea substantelor organice

Există mulți compuși organici, dar printre aceștia se numără compuși cu proprietăți comune și similare. Prin urmare, toate sunt clasificate în funcție de caracteristici comune, combinate în clase și grupuri separate. Clasificarea se bazează pe hidrocarburi compuși care sunt formați numai din atomi de carbon și hidrogen. Restul materiei organice este „Alte clase de compuși organici”.

Hidrocarburile sunt împărțite în două mari clase: compuși aciclici și ciclici.

Compuși aciclici (grași sau alifatici) compuși ale căror molecule conțin un lanț de carbon deschis (neînchis într-un inel) neramificat sau ramificat cu legături simple sau multiple. Compușii aciclici sunt împărțiți în două grupe principale:

hidrocarburi saturate (limitative) (alcani),în care toți atomii de carbon sunt interconectați numai prin legături simple;

hidrocarburi nesaturate (nesaturate),în care între atomii de carbon, pe lângă legăturile simple simple, există și legături duble și triple.

Hidrocarburile nesaturate (nesaturate) sunt împărțite în trei grupe: alchene, alchine și alcadiene.

Alchenele(olefine, hidrocarburi de etilenă) hidrocarburile nesaturate aciclice care conțin o dublă legătură între atomi de carbon formează o serie omoloagă cu formula generală C n H 2n . Denumirile alchenelor sunt formate din numele alcanilor corespunzători cu sufixul „-an” înlocuit cu sufixul „-en”. De exemplu, propenă, butenă, izobutilenă sau metilpropenă.

Alchinele(hidrocarburi acetilenice) hidrocarburile care conțin o legătură triplă între atomi de carbon formează o serie omoloagă cu formula generală C n H 2n-2 . Denumirile alchenelor sunt formate din numele alcanilor corespunzători cu sufixul „-an” înlocuit cu sufixul „-in”. De exemplu, etină (acilenă), butină, peptină.

Alcadiene compuși organici care conțin două legături duble carbon-carbon. În funcție de modul în care sunt aranjate dublele legături una față de cealaltă, dienele sunt împărțite în trei grupe: diene conjugate, alene și diene cu duble legături izolate. De obicei, dienele includ 1,3-diene aciclice și ciclice, formând cu formulele generale CnH2n-2 și CnH2n-4. Dienele aciclice sunt izomeri structurali ai alchinelor.

Compușii ciclici, la rândul lor, sunt împărțiți în două grupuri mari:

  1. compuși carbociclici compuși ale căror inele constau numai din atomi de carbon; Compușii carbociclici sunt împărțiți în aliciclici saturate (cicloparafine) și aromatice;
  2. compuși heterociclici compuși ale căror cicluri constau nu numai din atomi de carbon, ci din atomi de alte elemente: azot, oxigen, sulf etc.

În molecule de compuși atât aciclici, cât și ciclici atomii de hidrogen pot fi înlocuiţi cu alţi atomi sau grupări de atomi, astfel, prin introducerea grupărilor funcţionale se pot obţine derivaţi de hidrocarburi. Această proprietate extinde și mai mult posibilitățile de obținere a diverșilor compuși organici și explică diversitatea acestora.

Prezența anumitor grupări în moleculele compușilor organici determină generalitatea proprietăților acestora. Aceasta este baza clasificării derivaților hidrocarburilor.

„Alte clase de compuși organici” includ următoarele:

Alcoolii sunt obținute prin înlocuirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen cu grupări hidroxil Oh. Este un compus cu formula generală R (OH) x, unde x numărul de grupări hidroxil.

Aldehide conțin o grupare aldehidă (C = O), care se află întotdeauna la capătul lanțului de hidrocarburi.

acizi carboxilici conţin una sau mai multe grupări carboxil COOH.

Esteri derivați ai acizilor care conțin oxigen, care sunt în mod oficial produse de substituție a atomilor de hidrogen ai hidroxizilor Funcția acidă OH per reziduu de hidrocarbură; sunt considerați și derivați acilici ai alcoolilor.

Grăsimi (trigliceride) compuși organici naturali, esteri plini de glicerol și acizi grași monocomponenti; aparțin clasei lipidelor. Grăsimile naturale conțin trei radicali acizi liniari și de obicei un număr par de atomi de carbon.

Carbohidrați compuși organici care conțin o catenă liniară de mai mulți atomi de carbon, o grupare carboxil și mai multe grupări hidroxil.

Amine conțin o grupare amino NH2

Aminoacizi compuși organici, a căror moleculă conține simultan grupări carboxil și amină.

Veverițe substanțe organice cu molecul înalt, care constau din alfa-aminoacizi legați într-un lanț printr-o legătură peptidică.

Acizi nucleici compuși organici cu molecul mare, biopolimeri formați din reziduuri de nucleotide.

Aveti vreo intrebare? Doriți să aflați mai multe despre clasificarea compușilor organici?
Pentru a obține ajutorul unui tutore - înregistrați-vă.
Prima lecție este gratuită!

site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesară un link către sursă.

Substanțe organice, compuși organici - o clasă de compuși care includ carbon (cu excepția carburilor, acidului carbonic, carbonaților, oxizilor de carbon și cianurilor). Compușii organici sunt de obicei construiți din lanțuri de atomi de carbon legați între ele prin legături covalente și diferiți substituenți atașați la acești atomi de carbon.

Chimia organică este o știință care studiază compoziția, structura, proprietățile fizice și chimice ale substanțelor organice.

Substanțele organice sunt numite substanțe ale căror molecule constau din carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf și alte elemente și conțin legături C-C și C-H în ​​compoziția lor. Mai mult, prezența acestuia din urmă este obligatorie.
Substanțele organice sunt cunoscute omenirii încă din cele mai vechi timpuri. Ca știință independentă, chimia organică a apărut abia la începutul secolului al XIX-lea. În 1827 Omul de știință suedez J.J. Berzelius a publicat primul manual despre substanțele organice. El a fost un adept al teoriei la modă a vitalismului, care susținea că substanțele organice se formează numai în organismele vii sub influența unei „forțe vitale” speciale.
Cu toate acestea, nu toți oamenii de știință chimiști au aderat la opinii vitaliste. Deci în 1782. K.V.Scheele, încălzind un amestec de amoniac, dioxid de carbon și cărbune, a obținut acid cianhidric, care este foarte comun în lumea plantelor. În 1824-28. F. Wehler a obţinut acid oxalic şi uree prin sinteză chimică.
Sintezele diferitelor substanțe organice efectuate până la începutul anilor '60 au avut o importanță deosebită pentru dezmințirea finală a teoriei vitalismului. În 1842 N.I. Zinin a primit anilină, în 1845. A. Kolbe - acid acetic, în 1854. M. Berthelot a dezvoltat o metodă de obținere a grăsimilor sintetice, iar în 1861. A.M. Butlerov a sintetizat o substanță zaharoasă.

Odată cu prăbușirea teoriei vitalismului, linia care separa substanțele organice de cele anorganice a fost ștearsă. Și totuși, o serie de trăsături specifice sunt caracteristice substanțelor organice. În primul rând, numărul lor ar trebui să le fie atribuit. În prezent, peste 10 milioane de substanțe sunt cunoscute omenirii, dintre care aproximativ 70% sunt organice.

Principalele motive ale abundenței substanțelor organice sunt fenomenele de omologie și izomerie.
Omologia este fenomenul de existență a unui număr de substanțe care au aceeași compoziție calitativă, o structură asemănătoare și diferă ca compoziție cantitativă prin una sau mai multe grupe CH2, numită diferență omologică.

Izomeria este un fenomen al existenței unui număr de substanțe care au aceeași compoziție calitativă și cantitativă, dar o structură diferită a moleculelor, prezentând proprietăți fizice și activitate chimică diferite.

Moleculele de substanțe organice constau în principal din atomi nemetalici legați prin legături covalente slab polare. Prin urmare, în funcție de numărul de atomi de carbon din moleculă, acestea sunt gazoase, lichide sau solide cu punct de topire scăzut. În plus, moleculele organice conțin de obicei atomi de carbon și hidrogen într-o formă neoxidată sau ușor oxidată, deci sunt ușor oxidate cu eliberarea unei cantități mari de căldură, ceea ce duce la aprindere.

În trecut, oamenii de știință au împărțit toate substanțele din natură în cele neînsuflețite și vii, inclusiv regnurile animale și vegetale printre acestea din urmă. Substanțele din primul grup se numesc minerale. Iar cele care au intrat în al doilea, au început să fie numite substanțe organice.

Ce se înțelege prin asta? Clasa de substanțe organice este cea mai extinsă dintre toți compușii chimici cunoscuți de oamenii de știință moderni. La întrebarea care sunt substanțele organice se poate răspunde după cum urmează - aceștia sunt compuși chimici care includ carbon.

Vă rugăm să rețineți că nu toți compușii care conțin carbon sunt organici. De exemplu, corbide și carbonați, acidul carbonic și cianurile, oxizii de carbon nu sunt printre ele.

De ce există atât de multe substanțe organice?

Răspunsul la această întrebare constă în proprietățile carbonului. Acest element este curios prin faptul că este capabil să formeze lanțuri din atomii săi. Și, în același timp, legătura de carbon este foarte stabilă.

În plus, în compușii organici, prezintă o valență ridicată (IV), adică capacitatea de a forma legături chimice cu alte substanțe. Și nu numai single, ci și dublu și chiar triplu (în rest - multipli). Pe măsură ce multiplicitatea legăturilor crește, lanțul de atomi devine mai scurt, iar stabilitatea legăturilor crește.

Și carbonul este înzestrat cu capacitatea de a forma structuri liniare, plate și tridimensionale.

De aceea substanțele organice din natură sunt atât de diverse. Puteți verifica cu ușurință singur: stați în fața unei oglinzi și priviți cu atenție reflexia dvs. Fiecare dintre noi este un manual ambulant de chimie organică. Gândiți-vă: cel puțin 30% din masa fiecărei celule sunt compuși organici. Proteinele care ți-au construit corpul. Carbohidrații, care servesc drept „combustibil” și sursă de energie. Grăsimi care stochează rezerve de energie. Hormoni care controlează funcția organelor și chiar comportamentul tău. Enzime care declanșează reacții chimice în interiorul tău. Și chiar și „codul sursă”, firele de ADN, sunt toți compuși organici pe bază de carbon.

Compoziția substanțelor organice

După cum am spus la început, principalul material de construcție pentru materia organică este carbonul. Și practic orice elemente, combinându-se cu carbonul, pot forma compuși organici.

În natură, cel mai adesea în compoziția substanțelor organice sunt hidrogen, oxigen, azot, sulf și fosfor.

Structura substanțelor organice

Diversitatea substanțelor organice de pe planetă și diversitatea structurii lor pot fi explicate prin trăsăturile caracteristice ale atomilor de carbon.

Vă amintiți că atomii de carbon sunt capabili să formeze legături foarte puternice între ei, conectându-se în lanțuri. Rezultatul sunt molecule stabile. Modul în care atomii de carbon sunt conectați într-un lanț (aranjați în zig-zag) este una dintre caracteristicile cheie ale structurii sale. Carbonul se poate combina atât în ​​lanțuri deschise, cât și în lanțuri închise (ciclice).

De asemenea, este important ca structura substanțelor chimice să afecteze direct proprietățile lor chimice. Un rol semnificativ îl joacă și modul în care atomii și grupurile de atomi dintr-o moleculă se afectează reciproc.

Datorită particularităților structurii, numărul de compuși de carbon de același tip ajunge la zeci și sute. De exemplu, putem considera compușii hidrogen ai carbonului: metan, etan, propan, butan etc.

De exemplu, metanul - CH4. O astfel de combinație de hidrogen cu carbon în condiții normale este în stare gazoasă de agregare. Când apare oxigenul în compoziție, se formează un lichid - alcool metilic CH 3 OH.

Nu numai substanțele cu compoziție calitativă diferită (ca în exemplul de mai sus) prezintă proprietăți diferite, dar și substanțele cu aceeași compoziție calitativă sunt capabile de acest lucru. Un exemplu este capacitatea diferită a metanului CH4 şi a etilenei C2H4 de a reacţiona cu bromul şi clorul. Metanul este capabil de astfel de reacții numai atunci când este încălzit sau sub lumină ultravioletă. Și etilena reacționează chiar și fără iluminare și încălzire.

Luați în considerare această opțiune: compoziția calitativă a compușilor chimici este aceeași, cea cantitativă este diferită. Atunci proprietățile chimice ale compușilor sunt diferite. Ca și în cazul acetilenei C 2 H 2 și benzenului C 6 H 6.

Nu ultimul rol în această varietate este jucat de astfel de proprietăți ale substanțelor organice, „legate” de structura lor, precum izomeria și omologia.

Imaginați-vă că aveți două substanțe aparent identice - aceeași compoziție și aceeași formulă moleculară pentru a le descrie. Dar structura acestor substanțe este fundamental diferită, de unde diferența de proprietăți chimice și fizice. De exemplu, formula moleculară C 4 H 10 poate fi scrisă pentru două substanțe diferite: butan și izobutan.

Vorbim despre izomerii- compuși care au aceeași compoziție și greutate moleculară. Dar atomii din moleculele lor sunt localizați într-o ordine diferită (structură ramificată și neramificată).

Cu privire la omologie- aceasta este o caracteristică a unui astfel de lanț de carbon în care fiecare membru următor poate fi obținut prin adăugarea unei grupe CH2 la cea anterioară. Fiecare serie omoloagă poate fi exprimată printr-o formulă generală. Și cunoscând formula, este ușor de determinat compoziția oricăruia dintre membrii seriei. De exemplu, omologii metanului sunt descriși prin formula CnH2n+2.

Pe măsură ce se adaugă „diferența omoloagă” CH2, legătura dintre atomii substanței este întărită. Să luăm seria omoloagă a metanului: primii patru termeni ai săi sunt gaze (metan, etan, propan, butan), următorii șase sunt lichide (pentan, hexan, heptan, octan, nonan, decan) și apoi substanțe în stare solidă. de agregare urmează (pentadecan, eicosan etc.). Și cu cât legătura dintre atomii de carbon este mai puternică, cu atât greutatea moleculară, punctele de fierbere și de topire ale substanțelor sunt mai mari.

Ce clase de substanțe organice există?

Substanțele organice de origine biologică includ:

  • proteine;
  • carbohidrați;
  • acizi nucleici;
  • lipide.

Primele trei puncte pot fi numite și polimeri biologici.

O clasificare mai detaliată a substanțelor chimice organice acoperă substanțele nu numai de origine biologică.

Hidrocarburile sunt:

  • compuși aciclici:
    • hidrocarburi saturate (alcani);
    • hidrocarburi nesaturate:
      • alchene;
      • alchine;
      • alcadiene.
  • compuși ciclici:
    • compuși carbociclici:
      • aliciclic;
      • aromatice.
    • compuși heterociclici.

Există și alte clase de compuși organici în care carbonul se combină cu alte substanțe decât hidrogenul:

    • alcooli si fenoli;
    • aldehide și cetone;
    • acizi carboxilici;
    • esteri;
    • lipide;
    • carbohidrați:
      • monozaharide;
      • oligozaharide;
      • polizaharide.
      • mucopolizaharide.
    • amine;
    • aminoacizi;
    • proteine;
    • acizi nucleici.

Formule ale substanțelor organice pe clase

Exemple de substanțe organice

După cum vă amintiți, în corpul uman, diferite tipuri de substanțe organice stau la baza fundațiilor. Acestea sunt țesuturile și fluidele noastre, hormonii și pigmenții, enzimele și ATP și multe altele.

În corpul oamenilor și al animalelor, proteinele și grăsimile sunt prioritare (jumătate din greutatea uscată a unei celule animale este proteine). În plante (aproximativ 80% din masa uscată a celulei) - pentru carbohidrați, în primul rând complecși - polizaharide. Inclusiv pentru celuloză (fără de care nu ar exista hârtie), amidon.

Să vorbim despre unele dintre ele mai detaliat.

De exemplu, despre carbohidrați. Dacă ar fi posibil să se ia și să se măsoare masele tuturor substanțelor organice de pe planetă, carbohidrații ar fi cei care ar câștiga această competiție.

Ele servesc ca sursă de energie în organism, sunt materiale de construcție pentru celule și, de asemenea, asigură furnizarea de substanțe. Plantele folosesc amidon în acest scop și glicogen pentru animale.

În plus, carbohidrații sunt foarte diversi. De exemplu, carbohidrați simpli. Cele mai comune monozaharide din natură sunt pentozele (inclusiv deoxiriboza, care face parte din ADN) și hexozele (glucoza, care vă este bine cunoscută).

Ca și cărămizile, la un șantier mare al naturii, polizaharidele sunt construite din mii și mii de monozaharide. Fără ele, mai exact, fără celuloză, amidon, nu ar exista plante. Da, iar animalele fără glicogen, lactoză și chitină le-ar fi greu.

Să ne uităm cu atenție veverite. Natura este cel mai mare maestru al mozaicurilor și puzzle-urilor: din doar 20 de aminoacizi, în corpul uman se formează 5 milioane de tipuri de proteine. Proteinele au, de asemenea, multe funcții vitale. De exemplu, construcția, reglarea proceselor din organism, coagularea sângelui (există proteine ​​separate pentru aceasta), mișcarea, transportul anumitor substanțe în organism, sunt, de asemenea, o sursă de energie, sub formă de enzime acționează ca un catalizator pentru reactii, asigura protectie. Anticorpii joacă un rol important în protejarea organismului de influențele externe negative. Și dacă apare o discordie în reglarea fină a corpului, anticorpii, în loc să distrugă inamicii externi, pot acționa ca agresori asupra propriilor organe și țesuturi ale corpului.

Proteinele sunt, de asemenea, împărțite în simple (proteine) și complexe (proteine). Și au proprietăți inerente doar lor: denaturare (distrugere, pe care ați observat-o de mai multe ori când ați fiert un ou fiert tare) și renaturare (această proprietate este utilizată pe scară largă la fabricarea de antibiotice, concentrate alimentare etc.).

Să nu ignorăm și lipide(grasimi). În corpul nostru, ele servesc ca o sursă de rezervă de energie. Ca solvenți, ei ajută la cursul reacțiilor biochimice. Participați la construcția corpului - de exemplu, la formarea membranelor celulare.

Și încă câteva cuvinte despre compuși organici atât de curioși precum hormoni. Sunt implicați în reacții biochimice și metabolism. Acești hormoni mici fac bărbați bărbați (testosteron) și femei femei (estrogen). Ne fac fericiți sau tristi (hormonii tiroidieni joacă un rol important în schimbările de dispoziție, iar endorfinele dau un sentiment de fericire). Și chiar determină dacă suntem „bufnițe” sau „lacăte”. Indiferent dacă ești gata să studiezi târziu sau preferi să te trezești devreme și să-ți faci temele înainte de școală, nu doar rutina ta zilnică, ci și unii hormoni suprarenalii decid.

Concluzie

Lumea materiei organice este cu adevărat uimitoare. Este suficient să vă adânciți puțin în studiul său pentru a vă tăia respirația din sentimentul de rudenie cu toată viața de pe Pământ. Două picioare, patru sau rădăcini în loc de picioare - toți suntem uniți de magia laboratorului chimic al mamei natură. Face ca atomii de carbon să se alăture în lanțuri, să reacționeze și să creeze mii de astfel de compuși chimici diverși.

Acum aveți un scurt ghid de chimie organică. Desigur, nu toate informațiile posibile sunt prezentate aici. Unele puncte pe care poate fi necesar să le clarificați singur. Dar puteți folosi oricând traseul pe care l-am planificat pentru cercetarea dumneavoastră independentă.

De asemenea, puteți folosi definiția materiei organice, clasificarea și formulele generale ale compușilor organici și informații generale despre aceștia în articol pentru a vă pregăti pentru orele de chimie de la școală.

Spune-ne în comentarii ce secțiune de chimie (organică sau anorganică) îți place cel mai mult și de ce. Nu uitați să „distribuiți” articolul pe rețelele de socializare pentru ca și colegii tăi să-l folosească.

Vă rugăm să raportați dacă găsiți vreo inexactitate sau eroare în articol. Cu toții suntem oameni și toți facem greșeli uneori.

blog.site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesar un link către sursă.

Numele clasei de conexiune Formula generala
Alcani CnH2n+2
Alchene, cicloalcani CnH2n
Alchine, alcadiene, cicloalchene CnH2n-2
Alcooli monohidroxilici, eteri CnH2n+1OH
Alcooli dihidroxilici CnH2n(OH)2
alcooli trihidroxilici CnH2n-1 (OH) 3
Aldehide (limitatoare), cetone CnH2n+1CHO
Acizi carboxilici monobazici, esteri CnH2n+1 COOH
Acizi carboxilici dibazici CnH2n (COOH) 2
Amine CnH2n+1NH2
Compuși nitro CnH2n+1NO2
Aminoacizi CnH2nNH2COOH
Hidrocarburi aromatice, omologi de benzen CnH2n-6
Alcooli monohidroxilici aromatici CnH2n-7OH
Alcooli dihidroxilici aromatici CnH2n-8 (OH) 2
Aldehide aromatice CnH2n-7CHO
Acizi monobazici aromatici CnH2n-7COOH

Algoritm de formulare a izomerului alcan

1. Determinați numărul de atomi de carbon de la rădăcina denumirii hidrocarburilor.

2. Desenați o diagramă a unui lanț de carbon normal și numerotați atomii de carbon din acesta.

3. Desenați o diagramă a lanțului de carbon numerotat al izomerilor, care au un atom de carbon mai puțin decât lanțul normal, atașați acest atom de carbon în toate pozițiile posibile la atomii de carbon din lanțul principal numerotat, cu excepția celor extremi.

4. Desenați o diagramă a lanțului de carbon numerotat al izomerilor în care există doi atomi de carbon mai puțini față de lanțul normal; atașați acești doi atomi de carbon în toate pozițiile posibile la atomii de carbon din lanțul principal numerotat, cu excepția celor extreme.

5. Introduceți atomii de hidrogen, ținând cont de unitățile de valență lipsă pentru atomii de carbon din schemele de lanț de carbon (valenta de carbon - IV).

6. Numărul de atomi de carbon și hidrogen din lanțul de carbon al izomerilor nu trebuie să se modifice.

Algoritm pentru compilarea formulelor de hidrocarburi după numele lor

1. Determinați numărul de atomi de carbon din moleculă după rădăcina denumirii hidrocarburii.

2. Desenați un lanț de carbon în funcție de numărul de atomi de carbon din moleculă.

3. Numerotați lanțul de carbon.

4. Stabiliți prezența legăturii de carbon corespunzătoare în moleculă prin sufixul denumirii hidrocarburii, descrieți această legătură în lanțul de carbon.

5. Înlocuiți radicalii în funcție de numărul de atomi de carbon din lanț.

6. Desenați liniuțe pentru valențele lipsă la atomii de carbon.

7. Completați atomii de hidrogen lipsă.

8. Prezentați formula structurală sub formă prescurtată.

Denumirile unor substanțe organice

Formula chimica Denumirea sistematică a substanței Numele banal al unei substanțe
CH2CI2 diclormetan clorură de metilen
CHCI3 Triclormetan Cloroform
CCl 4 Tetraclorură de carbon tetraclorură de carbon
C2H2 Etin Acetilenă
C6H4(CH3)2 Dimetilbenzen xilen
C6H5CH3 Metilbenzen Toluen
C6H5NH2 Aminobenzen Anilină
C6H5OH Hidroxibenzen Fenol, acid carbolic
C6H2CH3(N02)3 2,4,6-trinitrotoluen Tol, trotil
C6H3(OH)3 1,2,3 - trihidroxibenzen pirogallol
C6H4(OH)2 1,3 - dihidroxibenzen Resorcinol
C6H4(OH)2 1,2-dihidroxibenzen Pirocatechină
C6H4(OH)2 1,4 - dihidroxibenzen hidrochinonă
C6H2OH (N02)3 2,4,6-trinitrofenol Acid picric
C3H5(OH)3 Propantriol -1,2,3 Glicerol
C2H4(OH)2 Etandiol - 1,2 etilen glicol
C6H5CH2OH Fenilmetanol alcool benzilic
C6H8(OH)6 Hexanhexaol-1,2,3,4,5,6 Sorbitol
C3H6O Prapanon Acetonă
CH3OH Metanol (alcool metilic) alcool de lemn
CH2O Metanal Formaldehidă
C2H4O Etanal Aldehidă acetică, acetaldehidă
C3H6O Propanal propionaldehidă
C3H4O Propenală Acroleina
C 6 H 5 FIUL Benzaldehidă aldehidă benzoică
C4H8O Butanal Butaldehidă
C5H10O Pentanal Aldehida valeric
UNSD Acidul metanoic Acid formic (sare - formiat)
CH3COOH Acidul etanoic Acid acetic (sare - acetat)
C2H5COOH acid propanoic acid propionic
C3H7COOH Acid butanoic Acid butiric
C4H9COOH Acid pentaoic Acid valeric
C5H11COOH Acid hexanoic Acid caproic
C6H13COOH Acid heptanoic Acid enantic
C7H15COOH Acid octanoic Acid caprilic
C8H17COOH Acid nonanoic Acid pelargolic
NOOS - UNSD Acid etandioic Acid oxalic (sare - oxalat)
HOOS -CH 2 - COOH acid propandioic Acid malonic
HOOS - (CH 2) 2 - COOH Acid butandioic acid succinic
C17H33COOH (nepred) Acid octadeenoic Acid oleic
C15H31COOH (anterior) Acid hexadecanic Acid palmitic
C 17 H 35 COOH (anterior) Acid octadecanic Acid stearic (sare - stearat)

CHIMIE ORGANICA

Manual pentru studenții specialităților 271200 „Tehnologia produselor alimentare de uz special și alimentație publică”, 351100 „Știința mărfurilor și examinarea mărfurilor”

Introducere

Utilizarea umană a substanțelor organice și izolarea lor de sursele naturale a fost dictată de nevoi practice încă din cele mai vechi timpuri.

Ca ramură specială a științei, chimia organică a apărut la începutul secolului al XIX-lea și a atins până acum un nivel destul de ridicat de dezvoltare. Din numărul imens de compuși chimici, majoritatea (peste 5 milioane) conțin carbon în compoziția lor și aproape toți sunt substanțe organice. Majoritatea compușilor organici sunt substanțe obținute prin noi metode științifice. Compușii naturali de astăzi sunt substanțe suficient de studiate și găsesc noi domenii de aplicare în suportul vieții umane.

În prezent, practic nu există nicio ramură a economiei naționale care să nu aibă legătură cu chimia organică: medicină, farmacologie, tehnologie electronică, aviație și spațiu, industrii ușoare și alimentare, agricultură etc.

Un studiu profund al substanțelor organice naturale, cum ar fi grăsimile, carbohidrații, proteinele, vitaminele, enzimele și altele, a deschis posibilitatea de a interfera cu procesele metabolice, oferind o dietă echilibrată și reglarea proceselor fiziologice. Chimia organică modernă, datorită cunoașterii mecanismelor reacțiilor care au loc în timpul depozitării și prelucrării produselor alimentare, a făcut posibilă controlul acestora.

Substantele organice si-au gasit aplicatie in productia majoritatii bunurilor de larg consum, in tehnologie, in productia de coloranti, bunuri religioase, parfumuri, industria textila etc.

Chimia organică este o bază teoretică importantă în studiul biochimiei, fiziologiei, tehnologiei de producție a alimentelor, științei mărfurilor etc.

Clasificarea compușilor organici

Toți compușii organici sunt împărțiți în funcție de structura scheletului de carbon:

1. Compuși aciclici (alifatici), având un lanț de carbon deschis, atât drept cât și ramificat.

2-metilbutan

acid stearic

2. Compuși carbociclici sunt compuși care conțin cicluri de atomi de carbon. Ele sunt împărțite în aliciclice și aromatice.

Compușii aliciclici sunt compuși ciclici care nu au proprietăți aromatice.

ciclopentan

Substanțele aromatice includ substanțe care conțin un inel benzenic în moleculă, de exemplu:
toluen

3. Compuși heterociclici- substanțe care conțin cicluri formate din atomi de carbon și heteroatomi, de exemplu:

furan piridină

Compușii fiecărei secțiuni, la rândul lor, sunt împărțiți în clase care sunt derivați ai hidrocarburilor, în moleculele lor atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu diferite grupe funcționale:

derivaţi de halogen CH3-CI; alcooli CH3-OH; nitro derivaţi CH3-CH2-N02; amine CH3-CH2-NH2; acizi sulfonici CH3-CH2-S03H; aldehide CH3-HC \u003d O; acizi carboxilici
alte.

Grupurile funcționale determină proprietățile chimice ale compușilor organici.

În funcție de numărul de radicali de hidrocarburi asociați cu un anumit atom de carbon, acesta din urmă se numește primar, secundar, terțiar și cuaternar.

Clase de compuși organici

serie omoloagă

Grup functional

Exemplu de conexiune

Nume

Limitați hidrocarburile ( alcani)

Hidrocarburi de etilenă ( alchene)

Hidrocarburi de acetilenă ( alchine)

Hidrocarburi diene ( alcadiene)

Butadienă-1,3

hidrocarburi aromatice

Metilbenzen (toluen)

Aldehide

Propanal

Propanona

Sfârșitul mesei

acizi carboxilici

acid propanoic

Esteri

Acetat de etil (ester etilic acetic)

etilamină

Aminoacizi

Acid aminoetanoic (glicina)

Acizi sulfonici

Acid benzensulfonic

izomerie

izomerie- acesta este un fenomen când substanțele, având aceeași compoziție cantitativă și calitativă, diferă ca structură, proprietăți fizice și chimice.

Tipuri de izomerie:

1. Izomerie structurală:

a) Izomeria scheletului de carbon.

2-metilpropan (izobutan)

b) Izomeria poziţiei dublei (triple) legături.

1-butenă 2-butenă

c) Izomeria poziţiei grupului funcţional.

1-propanol 2-propanol

2. Stereoizomerie (spațială):

a) Geometric: cis-, trans-izomerie. Datorită aranjamentului spațial diferit al substituenților față de planul dublei legături; apare din cauza lipsei de rotație în jurul dublei legături.

cisbuten-2 ​​transbuten-2

b) Izomeria optică sau în oglindă este un tip de izomerie spațială (stereoizomerie), în funcție de asimetria moleculei, i.e. din aranjarea spațială a patru atomi diferiți sau grupuri de atomi în jurul unui atom de carbon asimetric. Izomerii optici (stereoizomerii) sunt legați între ei ca un obiect cu imaginea în oglindă. Astfel de izomeri optici se numesc antipozi, iar amestecurile lor în cantități egale din ambii se numesc amestecuri racemice. În acest caz, sunt substanțe optic inactive, deoarece fiecare dintre izomeri rotește planul de polarizare a luminii în direcția opusă. Acidul lactic are 2 anitipode, al căror număr este determinat de formula 2 n = numărul de izomeri, unde n este numărul de atomi de carbon asimetrici.

Multe substanțe organice (hidroxiacizi) sunt substanțe optic active. Fiecare substanță optic activă are propria sa rotație specifică a luminii polarizate.

Faptul activității optice a substanțelor se referă la toate substanțele organice care au în compoziție atomi de carbon asimetrici (hidroxiacizi, carbohidrați, aminoacizi etc.).