Классификация органических соединений
Органические соединения – это соединения углерода и водорода. Теория химического строения была сформулирована А.М.Бутлеровым в 1861г. Сущность этой теории заключается в следующих положениях:
1. Молекула обладает определенным химическим строением, под которым подразумевается определенный порядок расположения в ней атомов.
2. Свойства веществ зависят не только от состава, но и от химического строения их молекул.
3. Все атомы оказывают влияние друг на друга.
4. Углерод в органических соединениях четырехвалентен.
5. Изомерия объясняется различным химическим строением молекул одинакового состава.
6. Углеродные атомы соединяются в длинные цепи – линейные, разветленные, циклические.
Органические соединения отличаются своей многочисленностью и разнообразием. Поэтому необходима их систематизация. Органические соединения классифицируют, учитывая два основных структурных признака:
- строение углеродной цепи (углеродного скелета);
- наличие и строение функциональных групп.
Углеродный скелет (углеродная цепь)- последовательность химически связанных между собой атомов углерода.
Функциональная группа - атом или группа атомов, определяющие принадлежность соединения к определенному классу и ответственные за его химические свойства.
Классификация органических соединений приведена в схеме 1.
Схема 1. Классификация органических соединений.
Ациклические или алифатические углеводороды представляют собой линейные или разветвленные цепочки и не содержат циклических фрагментов, они образуют две крупные группы.
Предельные или насыщенные углеводороды представляют собой цепочки атомов углерода, соединенных простыми связями и окруженных атомами водорода. Данный гомологический ряд называется алканами,который приведен в таблице 1.Общая формула – СпН2п+2. Например:
Таблица 1. Названия алканов
| Значение n в формуле CnH2n+2 | Название вещества | Молекулярная формула |
| Метан | СН4 | |
| Этан | С2Н6 | |
| Пропан | С3Н8 | |
| Бутан | С4Н10 | |
| Пентан | С5Н12 | |
| Гексан | С6Н14 | |
| Гептан | С7Н16 | |
| Октан | С8Н18 | |
| Нонан | С9Н20 | |
| Декан | С10Н22 |
2. Ненасыщенные углеводороды содержат двойные или тройные связи между атомами углерода. Гомологический ряд углеводородов, содержащих двойные связи, называется алкенами. Общая формула – СпН2п.Гомологический ряд углеводородов, содержащих две двойные связи, называется алкадиенами. Общая формула – СпН2п-2.Гомологический ряд углеводородов, содержащих тройные связи, называется алкинами. Общая формула – СпН2п-2.Например:
II. Циклическиесоединения делятся на две группы: карбоциклические и гетероциклические.
Карбоциклические углеводороды содержат циклические фрагменты, образованные только атомами углерода. Они образуют две крупные группы.
1. Алициклические (т.е. и алифатические и циклические одновременно) углеводороды. В этих соединениях циклические фрагменты могут содержать как простые, так и кратные связи. Кроме того, соединения могут содержать несколько циклических фрагментов. К названию этих соединений добавляют приставку «цикло», простейшее алициклическое соединение – циклопропан.
Ароматические углеводороды -это соединения, содержащие бензольное кольцо. Сейчас бензольные циклы чаще изображают не с помощью чередующихся простых и двойных связей, а используют кольцевой символ внутри цикла. Этот гомологический ряд называется аренами. Общая формула – СпН2п-6.
Например:
бензол нафталин антрацен
2. Гетероциклические соединенияэто соединения, содержащие в цикле кроме атомов углерода, другие гетероатомы – кислород, серу, азот.
В зависимости от природы функциональной группы производные углеводородов делят на классы, которые приведены в таблице 2.
Таблица 2. Классы органических соединений.