Химия 10 класс 10-Х-1

§3. Классификация органических соединений

Все органические соединения в зависимости от природы углеродного скелета можно разделить на ациклические и циклические.

Ациклические (нециклические, цепные) соединения

называют также алифатическими. Они могут быть насыщенными (алканы и их производные) и ненасыщенными (алкены,  алкадиены,  алкины и их производные). Ациклические скелеты бывают неразветвленными (например, в н-гексане) и разветвленными (например, в `2,4`-диметилгексане):

        
н-гексан 2,4-диметилгексан
циклические соединения

Среди циклических соединений обычно выделяют карбоциклические, молекулы которых содержат кольца из углеродных атомов, и гетероциклические, кольца которых содержат кроме углерода атомы других элементов (кислорода, серы, азота и др.).

Карбоциклические соединения подразделяются на алициклические (предельные и непредельные)  и ароматические.

Примеры алициклических соединений:

                             
циклобутан циклогексан циклогексен


ароматических соединений:

                            

бензол анилин нафталин


гетероциклических соединений:

                            
фуран пиридин этиленоксид

Рассмотренную классификацию органических соединений можно представить в виде краткой схемы:

В самих углеродных скелетах полезно классифицировать отдельные атомы углерода по числу химически связанных с ними атомов углерода. Если данный атом углерода связан с одним атомом углерода, то его называют первичным, с двумя - вторичным, тремя -третичным и четырьмя - четвертичным. Ниже показаны различные атомы углерода в разветвленном насыщенном углеводороде (алкане).

Обозначения: первичный (п),  вторичный (в), третичный (т), четвертичный (ч) атомы углерода.


В состав многих органических соединений кроме углерода и водорода входят и другие элементы, причём в виде функциональных групп – групп атомов, определяющих химические свойства данного класса соединений. Некоторые наиболее характерные функциональные группы и соответствующие им классы соединений приведены в таблице:


Функциональная группа

Название

группы

Классы

соединений

Примеры

`-"F"`, `-"Cl"`, `-"Br"`, `-"I"`

Галогены

Галоген-

производные

`"CH"_3"Cl"` - хлорметан

`-"OH"`

Гидроксил

Спирты

`"C"_2"H"_5"OH"` - этиловый

спирт

Фенолы

фенол


Карбонил

Альдегиды

 уксусный альдегид

Кетоны

 

 ацетон

Карбоксил

Карбоновые кислоты  

 уксусная кислота

Аминогруппа

Амины

`"C"_2"H"_5"NH"_2`- этиламин         

`"CH"_3"NHCH"_3`- диметиламин

`-"NO"_2`

Нитрогруппа 

Нитро-

соединения

`"CH"_3"NO"_2`- нитрометан

Остановимся более подробно на некоторых из перечисленных классов органических соединений.

Спирты

можно представить как продукты замещения атомов водорода в молекуле углеводорода гидроксильными группами `–"OH"`. Количество гидроксильных групп в молекуле определяет принадлежность спиртов к одноатомным, двухатомным, трехатомным и многоатомным.

Общая формула гомологического ряда предельных одноатомных спиртов - `"C"_n"H"_(2n+1)"OH"`.

Альдегидами

называются продукты замещения в углеводородах атома водорода на группу, а кетоны содержат карбонильную группу , связанную с двумя углеводородными радикалами `"R"`.

Общая формула альдегидов и кетонов `"C"_n"H"_(2n)"O"`.

Карбоновые кислоты

вещества с общей формулой

Здесь  `"R"` - атом  `"H"` или углеводородный радикал:   `"CH"_3`, `"C"_2"H"_5`, `"C"_3"H"_7` и  т. п.

Функциональная группа карбоновых кислот – карбоксильная группа:

Карбоновые кислоты с одной группой `"COOH"` в молекуле - одноосновные, с двумя группами `"COOH"` - двухосновные и т. д.  В зависимости от природы радикала `"R"` различают предельные, непредельные и ароматические карбоновые кислоты.