สารอินทรีย์ ลักษณะและการจำแนกประเภท การจำแนกประเภทและการตั้งชื่อสารอินทรีย์ (เล็กน้อยและเป็นสากล)

การแนะนำ

1. ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว

1.1. สารประกอบสายตรงอิ่มตัว

1.1.1. อนุมูลเดี่ยว

1.2. สารประกอบกิ่งก้านอิ่มตัวที่มีองค์ประกอบแทนที่หนึ่งองค์ประกอบ

1.3. สารประกอบกิ่งอิ่มตัวที่มีองค์ประกอบทดแทนหลายตัว

2. ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว

2.1. ไฮโดรคาร์บอนตรงไม่อิ่มตัวที่มีพันธะคู่หนึ่งพันธะ (แอลคีน)

2.2. ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่ไม่แตกแขนงหนึ่งด้วย พันธะสาม(อัลไคน์)

2.3. ไฮโดรคาร์บอนกิ่งไม่อิ่มตัว

3. วัฏจักรไฮโดรคาร์บอน

3.1. อะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน

3.2. อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

3.3. สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก

4. ไฮโดรคาร์บอนที่มีหมู่ฟังก์ชัน

4.1. แอลกอฮอล์

4.2. อัลดีไฮด์และคีโตน 18

4.3. กรดคาร์บอกซิลิก 20

4.4. เอสเตอร์ 22

4.4.1. อีเธอร์ 22

4.4.2. เอสเตอร์ 23

4.5. เอมีน 24

5. สารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่ฟังก์ชันหลายหมู่ 25

วรรณกรรม

การแนะนำ

พื้นฐานของการจำแนกประเภททางวิทยาศาสตร์และระบบการตั้งชื่อ สารประกอบอินทรีย์มีการวางหลักการของทฤษฎีไว้ โครงสร้างทางเคมีสารประกอบอินทรีย์ A.M. บัตเลรอฟ.

สารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นชุดหลักดังต่อไปนี้:

อะไซคลิก - เรียกอีกอย่างว่าอะลิฟาติกหรือสารประกอบไขมัน สารประกอบเหล่านี้มีอะตอมคาร์บอนสายโซ่เปิด

ซึ่งรวมถึง:

  1. ขีดจำกัด (อิ่มตัว)
  2. ไม่อิ่มตัว (ไม่อิ่มตัว)

วงจร - สารประกอบที่มีสายโซ่อะตอมปิดอยู่ในวงแหวน ซึ่งรวมถึง:

  1. 1. คาร์โบไซคลิก (ไอโซไซคลิก) - สารประกอบที่มีระบบวงแหวนรวมเฉพาะอะตอมของคาร์บอน:
    ก) อะลิไซคลิก (จำกัดและไม่อิ่มตัว);
    ข) มีกลิ่นหอม
  2. เฮเทอโรไซคลิก - สารประกอบที่มีระบบวงแหวนนอกเหนือจากอะตอมของคาร์บอนแล้ว ยังรวมถึงอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ - เฮเทอโรอะตอม (ออกซิเจน, ไนโตรเจน, ซัลเฟอร์ ฯลฯ )

ปัจจุบันมีการใช้ระบบการตั้งชื่อสามประเภทเพื่อตั้งชื่อสารประกอบอินทรีย์: ระบบการตั้งชื่อแบบไม่สำคัญ มีเหตุผล และเป็นระบบ - ระบบการตั้งชื่อของ IUPAC (IUPAC) - สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์นานาชาติ (International Union of Pure and Applied Chemistry)

ระบบการตั้งชื่อเล็กน้อย (ทางประวัติศาสตร์) เป็นระบบการตั้งชื่อแรกที่เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาเคมีอินทรีย์เมื่อไม่มีการจำแนกประเภทหรือทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ได้รับการสุ่มชื่อตามแหล่งที่มา (กรดออกซาลิก กรดมาลิก วานิลลิน) สีหรือกลิ่น (สารประกอบอะโรมาติก) และน้อยกว่านั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมี (พาราฟิน) ชื่อดังกล่าวหลายชื่อยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น ยูเรีย โทลูอีน ไซลีน คราม กรดอะซิติก กรดบิวริก กรดวาเลริก ไกลคอล อะลานีน และอื่นๆ อีกมากมาย

การตั้งชื่ออย่างมีเหตุผล - ตามระบบการตั้งชื่อนี้ ชื่อของสมาชิกที่ง่ายที่สุด (โดยปกติจะเป็นตัวแรก) ของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันที่กำหนด มักจะใช้เป็นพื้นฐานของชื่อของสารประกอบอินทรีย์ สารประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดถือเป็นอนุพันธ์ของสารประกอบนี้ ซึ่งเกิดขึ้นจากการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในนั้นด้วยไฮโดรคาร์บอนหรืออนุมูลอื่น ๆ (ตัวอย่างเช่น: อัลดีไฮด์ไตรเมทิลอะซิติก, เมทิลลามีน, กรดคลอโรอะซิติก, เมทิลแอลกอฮอล์) ปัจจุบันระบบการตั้งชื่อดังกล่าวใช้เฉพาะในกรณีที่ให้แนวคิดที่ชัดเจนเป็นพิเศษเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ

การตั้งชื่ออย่างเป็นระบบ - ระบบการตั้งชื่อ IUPAC - ระบบการตั้งชื่อสารเคมีแบบครบวงจรระดับสากล ระบบการตั้งชื่อตามทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างและการจำแนกประเภทของสารประกอบอินทรีย์ และความพยายามในการแก้ปัญหาหลักของระบบการตั้งชื่อ ชื่อของสารประกอบอินทรีย์แต่ละชนิดจะต้องมีชื่อฟังก์ชัน (องค์ประกอบย่อย) ที่ถูกต้อง และโครงกระดูกหลักของไฮโดรคาร์บอน และจะต้องเป็นชื่อที่สามารถนำมาเขียนสูตรโครงสร้างที่ถูกต้องได้เพียงอย่างเดียว

กระบวนการสร้างระบบการตั้งชื่อสากลเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2435 ( ระบบการตั้งชื่อของเจนีวา) ต่อเนื่องในปี พ.ศ. 2473 ( ระบบการตั้งชื่อของลีแยฌ) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2490 การพัฒนาต่อไปที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของคณะกรรมการ IUPAC ว่าด้วยการตั้งชื่อสารประกอบอินทรีย์ กฎ IUPAC ที่เผยแพร่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมารวบรวมไว้ในปี 1979 ใน “ สมุดสีฟ้า- คณะกรรมาธิการ IUPAC พิจารณาหน้าที่ของตนที่จะไม่สร้างระบบการตั้งชื่อใหม่ที่เป็นเอกภาพ แต่เพื่อปรับปรุง "ประมวล" แนวปฏิบัติที่มีอยู่ ผลลัพธ์ที่ได้คือการอยู่ร่วมกันในกฎ IUPAC ของระบบการตั้งชื่อหลายระบบ และด้วยเหตุนี้ จึงมีชื่อที่ยอมรับได้หลายชื่อสำหรับสารชนิดเดียวกัน กฎ IUPAC ขึ้นอยู่กับระบบต่อไปนี้: การทดแทน, ฟังก์ชันที่รุนแรง, การเติม (เชื่อมต่อ), ระบบการตั้งชื่อการแทนที่ ฯลฯ

ใน ระบบการตั้งชื่อทดแทนชื่อนี้มีพื้นฐานมาจากชิ้นส่วนไฮโดรคาร์บอนหนึ่งชิ้นและส่วนอื่น ๆ ถือเป็นองค์ประกอบทดแทนไฮโดรเจน (เช่น (C 6 H 5) 3 CH - triphenylmethane)

ใน ระบบการตั้งชื่อการทำงานที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงชื่อนี้ขึ้นอยู่กับชื่อของหมู่ฟังก์ชันที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งกำหนดระดับทางเคมีของสารประกอบซึ่งติดกับชื่อของอนุมูลอินทรีย์ ตัวอย่างเช่น

C 2 H 5 OH - เอทิล แอลกอฮอล์;

C2H5Cl - เอทิล คลอไรด์;

CH 3 –O–C 2 H 5 - เมทิลเอทิล อีเทอร์;

CH 3 –CO–CH = CH 2 - เมทิลไวนิล คีโตน.

ใน การเชื่อมต่อระบบการตั้งชื่อชื่อประกอบด้วยหลายส่วนเท่า ๆ กัน (เช่น C 6 H 5 –C 6 H 5 biphenyl) หรือโดยการเพิ่มการกำหนดอะตอมที่แนบเข้ากับชื่อของโครงสร้างหลัก (เช่น 1,2,3,4- เตตระไฮโดรแนพทาลีน, กรดไฮโดรซินนามิก, เอทิลีนออกไซด์, สไตรีนไดคลอไรด์)

ระบบการตั้งชื่อแทนจะใช้เมื่อมีอะตอมที่ไม่ใช่คาร์บอน (เฮเทอโรอะตอม) ในสายโซ่โมเลกุล: รากของชื่อละตินของอะตอมเหล่านี้ที่ลงท้ายด้วย "a" (ระบบการตั้งชื่อ) จะถูกแนบไปกับชื่อของโครงสร้างทั้งหมดที่จะส่งผลให้ หากมีคาร์บอนแทนที่จะเป็นเฮเทอโรอะตอม (เช่น CH 3 –O–CH 2 –CH 2 –NH–CH 2 –CH 2 –S–CH 3 2-oxa-8-thia-5-azanonane)

ระบบ IUPAC เป็นที่ยอมรับกันทั่วโลก และปรับเปลี่ยนตามไวยากรณ์ของภาษาของประเทศเท่านั้น กฎชุดเต็มสำหรับการใช้ระบบ IUPAC กับโมเลกุลประเภทที่พบไม่บ่อยหลายชนิดนั้นยาวและซับซ้อน ที่นี่จะแสดงเฉพาะเนื้อหาหลักของระบบ แต่อนุญาตให้ตั้งชื่อการเชื่อมต่อที่ใช้ระบบได้

1. ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว

1.1. สารประกอบไม่แตกแขนงอิ่มตัว

ชื่อของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวสี่ตัวแรกนั้นไม่สำคัญ (ชื่อทางประวัติศาสตร์) - มีเทน, อีเทน, โพรเพน, บิวเทน เริ่มตั้งแต่วันที่ 5 ชื่อจะถูกสร้างด้วยเลขกรีกซึ่งสอดคล้องกับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลโดยเติมคำต่อท้าย " -หนึ่ง" ยกเว้นตัวเลข "เก้า" เมื่อรากเป็นเลขละติน "nona"

ตารางที่ 1. ชื่อของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว

ชื่อ

ชื่อ

1.1.1. อนุมูลเดี่ยว

อนุมูลโมโนวาเลนต์ที่เกิดจากไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่ไม่อิ่มตัวโดยการกำจัดไฮโดรเจนออกจากอะตอมคาร์บอนเทอร์มินัลเรียกว่าการแทนที่ส่วนต่อท้าย " -หนึ่ง“ในนามของไฮโดรคาร์บอนที่มีคำต่อท้าย” –อิลลินอยส์".

อะตอมของคาร์บอนที่มีเวเลนซ์อิสระได้ตัวเลขหรือไม่? อนุมูลเหล่านี้เรียกว่า ปกติหรือ ไม่มีการแบ่งสาขา อัลคิล:

CH 3 – - เมทิล;

CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 2 – - บิวทิล;

CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –CH 2 – - เฮกซิล

ตารางที่ 2. ชื่อของอนุมูลไฮโดรคาร์บอน

1.2. สารประกอบกิ่งก้านอิ่มตัวที่มีองค์ประกอบแทนที่หนึ่งองค์ประกอบ

ระบบการตั้งชื่อของ IUPAC สำหรับอัลเคนในแต่ละชื่อยังคงใช้หลักการของระบบการตั้งชื่อของเจนีวา เมื่อตั้งชื่ออัลเคน ชื่อจะเริ่มต้นจากชื่อของไฮโดรคาร์บอนที่สอดคล้องกับสายโซ่คาร์บอนที่ยาวที่สุดในสารประกอบที่กำหนด (สายโซ่หลัก) จากนั้นจึงระบุอนุมูลที่อยู่ติดกับสายโซ่หลักนี้

โซ่คาร์บอนหลักประการแรกจะต้องยาวที่สุดและประการที่สองหากมีโซ่สองเส้นขึ้นไปที่มีความยาวเท่ากันก็จะเลือกโซ่ที่แตกแขนงมากที่สุด

*ในการตั้งชื่อสารประกอบที่มีกิ่งก้านอิ่มตัว ให้เลือกอะตอมของคาร์บอนที่มีสายโซ่ยาวที่สุด:

* ห่วงโซ่ที่เลือกจะถูกกำหนดหมายเลขจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งด้วยเลขอารบิค และการกำหนดหมายเลขจะเริ่มต้นจากจุดสิ้นสุดที่องค์ประกอบทดแทนอยู่ใกล้ที่สุด:

*ระบุตำแหน่งขององค์ประกอบทดแทน (จำนวนอะตอมคาร์บอนที่มีอัลคิลแรดิคัลอยู่):

*อัลคิลเรดิคัลตั้งชื่อตามตำแหน่งในสายโซ่:

*เรียกว่าสายโซ่หลัก (โซ่คาร์บอนที่ยาวที่สุด):

หากองค์ประกอบทดแทนเป็นฮาโลเจน (ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน) กฎการตั้งชื่อทั้งหมดจะยังคงเหมือนเดิม:

ชื่อเล็กๆ น้อยๆ จะยังคงอยู่สำหรับไฮโดรคาร์บอนต่อไปนี้เท่านั้น:

หากมีองค์ประกอบที่เหมือนกันหลายตัวในห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอน คำนำหน้า "di", "tri", "tetra", "penta", "hexa" ฯลฯ จะถูกวางไว้หน้าชื่อ เพื่อระบุจำนวนกลุ่มที่มีอยู่:

1.3. สารประกอบกิ่งอิ่มตัวที่มีองค์ประกอบทดแทนหลายตัว

หากมีสายโซ่ด้านข้างที่แตกต่างกันสองสายขึ้นไป สามารถระบุได้: ก) ตามลำดับตัวอักษร หรือ ข) ตามลำดับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น

a) เมื่อใส่โซ่ด้านข้างที่แตกต่างกันเข้าไป ลำดับตัวอักษรคำนำหน้าการคูณจะไม่ถูกนำมาพิจารณา ขั้นแรก ชื่อของอะตอมและกลุ่มจะถูกจัดเรียงตามลำดับตัวอักษร จากนั้นจึงแทรกคำนำหน้าและหมายเลขตำแหน่งทวีคูณ (ตำแหน่ง) เข้าไป:

2-เมทิล-5-โพรพิล-3,4-ไดเอทิลออกเทน

b) เมื่อแสดงรายการโซ่ด้านข้างตามลำดับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น จะใช้หลักการต่อไปนี้:

สายโซ่ที่ซับซ้อนน้อยกว่าคือสายโซ่ที่มีอะตอมคาร์บอนทั้งหมดน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น

ซับซ้อนน้อยกว่า

ถ้า จำนวนทั้งหมดอะตอมของคาร์บอนในอนุมูลที่มีกิ่งก้านเหมือนกัน ดังนั้นโซ่ด้านข้างที่มีสายโซ่หลักที่ยาวที่สุดของอนุมูลจะซับซ้อนน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น

ซับซ้อนน้อยกว่า

หากสายโซ่ด้านข้างตั้งแต่ 2 เส้นขึ้นไปอยู่ในตำแหน่งที่เท่ากัน หมายเลขที่ต่ำกว่าจะถูกกำหนดให้กับสายโซ่ที่อยู่ในรายการแรกในชื่อ โดยไม่คำนึงว่าลำดับจะมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นหรือเรียงตามตัวอักษร:

ก) ลำดับตัวอักษร:

b) ลำดับความยาก:

หากมีอนุมูลไฮโดรคาร์บอนหลายตัวในสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนและพวกมันมีความซับซ้อนแตกต่างกัน และเมื่อได้รับจำนวนแถวที่แตกต่างกันของตัวเลขหลายตัว พวกมันจะถูกเปรียบเทียบโดยการจัดเรียงตัวเลขในแถวตามลำดับจากน้อยไปหามาก “เล็กที่สุด” ถือเป็นตัวเลขของอนุกรมที่หลักแรกต่างกันน้อยกว่า (เช่น 2, 3, 5 น้อยกว่า 2, 4, 5 หรือ 2, 7, 8 น้อยกว่า 3, 4, 9) หลักการนี้ถูกสังเกตโดยไม่คำนึงถึงลักษณะขององค์ประกอบทดแทน

ในหนังสืออ้างอิงบางเล่มจะใช้ผลรวมของตัวเลขเพื่อกำหนดการเลือกการนับเลข โดยเริ่มจากด้านที่ผลรวมของตัวเลขที่ระบุตำแหน่งขององค์ประกอบย่อยนั้นน้อยที่สุด:

2, 3 , 5, 6, 7, 9 - ชุดตัวเลขที่เล็กที่สุด

2, 4 , 5, 6, 8, 9

2+3+5+6+7+9 = 32 - ผลรวมของตัวเลขทดแทนที่น้อยที่สุด

2+4+5+6+8+9 = 34

ดังนั้นสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนจึงมีหมายเลขจากซ้ายไปขวา แล้วชื่อของไฮโดรคาร์บอนจะเป็น:

(2, 6, 9-ไตรเมทิล-5,7-ไดโพรพิล-3,6-ไดเอทิลเดเคน)

(2,2,4-ไตรเมทิลเพนเทน, แต่ไม่ 2,4,4-ไตรเมทิลเพนเทน)

หากสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันหลายอย่าง (เช่น อนุมูลไฮโดรคาร์บอนและฮาโลเจน) ดังนั้นองค์ประกอบทดแทนจะแสดงตามลำดับตัวอักษรหรือตามลำดับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น (ฟลูออรีน, คลอรีน, โบรมีน, ไอโอดีน):

ก) ลำดับตัวอักษร 3-โบรโม-1-ไอโอโด-2-เมทิล-5-คลอโรเพนเทน

b) ลำดับของความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น: 5-chloro-3-bromo-1-iodo-2-methylpentane

วรรณกรรม

  1. กฎการตั้งชื่อเคมีของ IUPAC ม. 2522 เล่ม 2 ครึ่งเล่ม 1,2
  2. คู่มือนักเคมี. ล., 1968
  3. แบงค์ เจ. ชื่อสารประกอบอินทรีย์. ม., 1980

แนวทางแรก -โดยธรรมชาติของโครงกระดูกไฮโดรคาร์บอน

I. อะไซคลิกหรืออะลิฟาติกการเชื่อมต่อ - ไม่มีการวนซ้ำ:

    จำกัด (อิ่มตัว, พาราฟินิก)

    ไม่อิ่มตัว (ไม่อิ่มตัว) มีพันธะคู่และสาม

ครั้งที่สอง คาร์โบไซคลิก(เฉพาะคาร์บอนในวัฏจักร) สารประกอบ:

    อะลิไซคลิก - ไฮโดรคาร์บอนไซคลิกอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว

    อะโรมาติก – สารประกอบไซคลิกคอนจูเกตที่มีคุณสมบัติอะโรมาติกพิเศษ

สาม. เฮเทอโรไซคลิกสารประกอบ - เป็นส่วนหนึ่งของวงจรเฮเทอโรอะตอม (เฮเทอรอส - อื่น ๆ )

แนวทางที่สอง -โดยธรรมชาติของกลุ่มฟังก์ชันที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบ

กลุ่มฟังก์ชัน

ชื่อ

ไฮโดรคาร์บอน

อะเซทิลีน

สารประกอบที่ประกอบด้วยฮาโลเจน

อนุพันธ์ของฮาโลเจน

–ฮาล (ฮาโลเจน)

เอทิลคลอไรด์, เอทิลคลอไรด์

สารประกอบที่มีออกซิเจน

แอลกอฮอล์ฟีนอล

CH3CH2OH

เอทิลแอลกอฮอล์เอทานอล

อีเทอร์

ช 3 –O – ช 3

ไดเมทิลอีเทอร์

อัลดีไฮด์

อะซีตัลดีไฮด์, เอทานอล

อะซิโตน, โพรปาโนน

กรดคาร์บอกซิลิก

กรดอะซิติก กรดเอทาโนอิก

เอสเทอร์

เอทิลอะซิเตต, เอทิลอะซิเตต

กรดเฮไลด์

กรดอะซิติกคลอไรด์, อะเซทิลคลอไรด์

แอนไฮไดรด์

อะซิติกแอนไฮไดรด์

กรดอะซิติกเอไมด์, อะซิตาไมด์

สารประกอบที่มีไนโตรเจน

สารประกอบไนโตร

ไนโตรมีเทน

เอทิลามีน

อะซิโตไนไตรล์, กรดอะซิติกไนไตรล์

สารประกอบไนโตรโซ

ไนโตรโซเบนซีน

สารประกอบไฮดราโซ

ฟีนิลไฮดราซีน

สารประกอบเอโซ

ค 6 ชั่วโมง 5 N=NC 6 ชั่วโมง 5

อะโซเบนซีน

เกลือไดโซเนียม

ฟีนิลไดอาโซเนียมคลอไรด์

ศัพท์เฉพาะของสารประกอบอินทรีย์

1) พ.ศ. 2435 (เจนีวา สภาเคมีระหว่างประเทศ) - เจนีวา;

2) 1930 (Liège, International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) - ลีแอช;

การตั้งชื่อเล็กน้อย : ชื่อจะถูกสุ่ม

คลอโรฟอร์มยูเรีย

แอลกอฮอล์ไม้, แอลกอฮอล์ไวน์

กรดฟอร์มิก, กรดซัคซินิก

กลูโคส ซูโครส เป็นต้น

การตั้งชื่ออย่างมีเหตุผล : ขึ้นอยู่กับ "ลิงค์เหตุผล" - ชื่อของตัวแทนที่ง่ายที่สุดของคลาส + ชื่อขององค์ประกอบย่อย (เริ่มต้นด้วยสิ่งที่ง่ายที่สุด) ที่ระบุปริมาณโดยใช้คำนำหน้า di-, tri-, tetra-, penta-

เกิดขึ้นกับสารประกอบอินทรีย์อย่างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวรรณกรรมทางเคมีเก่า

ตำแหน่งขององค์ประกอบทดแทนระบุด้วยตัวอักษรละติน

หรือคำว่า “สมมาตร” ( ซิมม์-), "ไม่สมมาตร" ( ไม่ใช่ซิมม์-), ออร์โธ-(โอ-), เมตาดาต้า- (-), คู่-(-),

ตัวอักษร N– (สำหรับไนโตรเจน), O– (สำหรับออกซิเจน)

ระบบการตั้งชื่อ IUPAC (ระหว่างประเทศ)

หลักการพื้นฐานของระบบการตั้งชื่อนี้มีดังนี้

1. ฐานคือสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ยาวที่สุดซึ่งมีหมู่ฟังก์ชันสูงสุด กำหนดโดยคำต่อท้าย

2. อะตอมของคาร์บอนในสายโซ่จะถูกกำหนดหมายเลขตามลำดับจากจุดสิ้นสุดซึ่งมีกลุ่มฟังก์ชันสูงสุดอยู่ใกล้ที่สุด

เมื่อนับเลข การตั้งค่า (สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่ากัน) ถูกกำหนดให้กับพันธะคู่ จากนั้นจึงเป็นพันธะสาม

หากตัวเลือกการกำหนดหมายเลขทั้งสองเท่ากัน ทิศทางจะถูกเลือกในลักษณะที่ผลรวมของตัวเลขที่ระบุตำแหน่งขององค์ประกอบย่อยนั้นน้อยที่สุด (ถูกต้องมากขึ้นโดยที่ตัวเลขที่เล็กกว่าจะมาก่อน)

3. ที่ฐานของชื่อ เริ่มต้นด้วยชื่อที่ง่ายที่สุด หากจำเป็น จะมีการเติมชื่อขององค์ประกอบทดแทน โดยระบุหมายเลขโดยใช้คำนำหน้า di-, tri-, tetra-, penta-

นอกจากนี้สำหรับ ทุกคนองค์ประกอบทดแทนระบุหมายเลขในสายโซ่

ตำแหน่งและชื่อขององค์ประกอบย่อยจะแสดงอยู่ในคำนำหน้าชื่อลูกโซ่ โดยแยกตัวเลขด้วยเครื่องหมายยัติภังค์

สำหรับกลุ่มฟังก์ชัน ตัวเลขอาจปรากฏก่อนชื่อลูกโซ่หรือหลังชื่อลูกโซ่ก่อนหรือหลังชื่อส่วนต่อท้าย โดยคั่นด้วยยัติภังค์

4. ชื่อขององค์ประกอบทดแทน (อนุมูล) สามารถเป็นระบบและไม่สำคัญ

อนุมูลอัลคิลถูกตั้งชื่อโดยการเปลี่ยนคำลงท้าย -หนึ่งบน -อิลในนามของอัลเคนที่เกี่ยวข้อง

ชื่อของอนุมูลนั้นสะท้อนถึงประเภทของอะตอมคาร์บอนที่มีเวเลนซ์อิสระ นั่นคืออะตอมของคาร์บอนที่เกาะกัน

มีคาร์บอน 1 อะตอม เรียกว่าปฐมภูมิ –CH 3

กับสอง - รอง
,

กับสาม – ระดับอุดมศึกษา

มีสี่ - ควอเทอร์นารี .

อนุมูลอื่น ๆ มีหรือไม่มีการลงท้าย -อิลมักจะมีชื่อที่ไม่สำคัญ

อนุมูลคู่มีจุดสิ้นสุด -enหรือ - ตัวตน

การเชื่อมต่อพื้นฐาน

ชื่อ

โครงสร้างหัวรุนแรง

ชื่อ

อนุมูลเดี่ยว

ช 3 – ช 2 –

ช3 –ช2 –ช3

ช 3 –ช 2 –ช 2 –

ไอโซโพรพิล ( -ดื่ม)

ช3 –ช2 –ช2 –ช3

ช3 –ช2 –ช2 –ช2 –

-บิวทิล

ไอโซบิวเทน

ไอโซบิวทิล

ถู-บิวทิล

ช 3 (ช 2) 3 ช 3

ช3 (ช2) 3 ช2 –

(n-เอมิล)

ไอโซเพนเทน

ไอโซเพนทิล (isoamyl)

นีโอเพนเทน

นีโอเพนทิล

ช2 =ช–ช2 –

CH3 –CH=CH–

โพรพีนิล

มีคำจำกัดความหลายประการว่าสารอินทรีย์คืออะไร และแตกต่างจากสารประกอบกลุ่มอื่นอย่างไร นั่นก็คือ อนินทรีย์ คำอธิบายที่พบบ่อยที่สุดประการหนึ่งมาจากชื่อ "ไฮโดรคาร์บอน" แท้จริงแล้วเป็นหัวใจของทุกสิ่ง โมเลกุลอินทรีย์มีโซ่อะตอมของคาร์บอนจับกับไฮโดรเจน ยังมีองค์ประกอบอื่นๆ ที่เรียกว่า “ออร์แกนิก” อีกด้วย

เคมีอินทรีย์ก่อนการค้นพบยูเรีย

ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนใช้สารและแร่ธาตุจากธรรมชาติมากมาย เช่น กำมะถัน ทองคำ แร่เหล็กและทองแดง เกลือแกง ตลอดการดำรงอยู่ของวิทยาศาสตร์ - ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงยุคแรก ครึ่งหนึ่งของศตวรรษที่ 19ศตวรรษ - นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถพิสูจน์ความเชื่อมโยงระหว่างสิ่งมีชีวิตกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตในระดับโครงสร้างจุลภาค (อะตอม, โมเลกุล) เชื่อกันว่าสารอินทรีย์มีลักษณะเป็นพลังชีวิตในตำนาน - พลังนิยม มีตำนานเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการเลี้ยงดูมนุษย์ "โฮมุนครุส" ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องใส่มันลงในถัง ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันกิจกรรมสำคัญ รอก่อน เวลาที่แน่นอนจนกว่าพลังชีวิตจะบังเกิด

การระเบิดอย่างรุนแรงต่อพลังนิยมได้รับการจัดการโดยงานของ Weller ซึ่งสังเคราะห์ยูเรียสารอินทรีย์จากส่วนประกอบอนินทรีย์ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่มี ความมีชีวิตชีวาไม่ ธรรมชาติคือหนึ่งเดียว สิ่งมีชีวิต และ สารประกอบอนินทรีย์เกิดจากอะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน องค์ประกอบของยูเรียเป็นที่รู้จักก่อนงานของเวลเลอร์ แต่การศึกษาสารประกอบนี้ไม่ได้ดำเนินการในช่วงหลายปีที่ผ่านมา งานเยอะมาก- ข้อเท็จจริงของการได้รับสารที่มีลักษณะเฉพาะของการเผาผลาญภายนอกร่างกายของสัตว์หรือมนุษย์นั้นน่าทึ่งมาก

ทฤษฎีของ A. M. Butlerov

บทบาทของโรงเรียนนักเคมีของรัสเซียในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาสารอินทรีย์นั้นยอดเยี่ยมมาก ยุคทั้งหมดในการพัฒนาการสังเคราะห์สารอินทรีย์เกี่ยวข้องกับชื่อของ Butlerov, Markovnikov, Zelinsky และ Lebedev ผู้ก่อตั้งทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบคือ A. M. Butlerov นักเคมีชื่อดังในยุค 60 ของศตวรรษที่ 19 อธิบายองค์ประกอบนี้ อินทรียฺวัตถุสาเหตุของความหลากหลายของโครงสร้างเผยให้เห็นความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างองค์ประกอบ โครงสร้าง และคุณสมบัติของสาร

จากข้อสรุปของ Butlerov ไม่เพียงแต่สามารถจัดระบบความรู้เกี่ยวกับสารประกอบอินทรีย์ที่มีอยู่แล้วเท่านั้น จึงสามารถทำนายคุณสมบัติที่ยังไม่มีได้ รู้จักกับวิทยาศาสตร์สารสร้าง แผนการทางเทคโนโลยีเพื่อการผลิตในภาวะอุตสาหกรรม แนวคิดมากมายของนักเคมีอินทรีย์ชั้นนำกำลังเกิดขึ้นจริงอย่างสมบูรณ์ในปัจจุบัน

การออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนทำให้เกิดสารอินทรีย์ใหม่ - ตัวแทนของประเภทอื่น (อัลดีไฮด์, คีโตน, แอลกอฮอล์, กรดคาร์บอกซิลิก) ตัวอย่างเช่น อะเซทิลีนปริมาณมากถูกใช้เพื่อผลิตกรดอะซิติก ส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยานี้จะถูกนำไปใช้เพื่อผลิตเส้นใยสังเคราะห์ในภายหลัง พบสารละลายกรด (9% และ 6%) ในทุกบ้าน - นี่คือน้ำส้มสายชูธรรมดา การออกซิเดชันของสารอินทรีย์ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการได้รับอย่างมาก จำนวนมากสารประกอบที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และการแพทย์

อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

ความอะโรมาติกในโมเลกุลของสารอินทรีย์คือการมีอยู่ของนิวเคลียสของเบนซีนตั้งแต่หนึ่งนิวเคลียสขึ้นไป สายโซ่ของคาร์บอน 6 อะตอมปิดสนิทในวงแหวนซึ่งมีพันธะคอนจูเกตปรากฏขึ้นดังนั้นคุณสมบัติของไฮโดรคาร์บอนดังกล่าวจึงไม่เหมือนกับไฮโดรคาร์บอนชนิดอื่น

อะโรเมติกไฮโดรคาร์บอน (หรืออารีเนส) มีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ หลายชนิดใช้กันอย่างแพร่หลาย: เบนซิน, โทลูอีน, ไซลีน ใช้เป็นตัวทำละลายและวัตถุดิบในการผลิตยา สีย้อม ยาง ยางพารา และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ของการสังเคราะห์สารอินทรีย์

สารประกอบที่มีออกซิเจน

รวมอยู่ด้วย กลุ่มใหญ่สารอินทรีย์ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน พวกเขาอยู่ในหมู่มากที่สุด ส่วนที่ใช้งานอยู่โมเลกุลและหมู่ฟังก์ชันของมัน แอลกอฮอล์ประกอบด้วยไฮดรอกซิลหนึ่งชนิดหรือมากกว่า -OH ตัวอย่างของแอลกอฮอล์: เมทานอล เอทานอล กลีเซอรีน กรดคาร์บอกซิลิกมีอนุภาคที่ใช้งานได้อีกชนิดหนึ่ง - คาร์บอกซิล (-COOOH)

สารประกอบอินทรีย์ที่มีออกซิเจนอื่นๆ ได้แก่ อัลดีไฮด์และคีโตน กรดคาร์บอกซิลิก แอลกอฮอล์ และอัลดีไฮด์มีอยู่ในปริมาณมากในอวัยวะต่างๆ ของพืช พวกเขาสามารถเป็นแหล่งได้รับผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ (กรดอะซิติก, เอทิลแอลกอฮอล์, เมนทอล)

ไขมันเป็นสารประกอบของกรดคาร์บอกซิลิกและกลีเซอรอลไตรไฮดริกแอลกอฮอล์ นอกจากแอลกอฮอล์และกรดเชิงเส้นแล้ว ยังมีสารประกอบอินทรีย์ที่มีวงแหวนเบนซีนและหมู่ฟังก์ชันอีกด้วย ตัวอย่างของอะโรมาติกแอลกอฮอล์: ฟีนอล, โทลูอีน

คาร์โบไฮเดรต

สารอินทรีย์ที่สำคัญที่สุดของร่างกายที่ประกอบเป็นเซลล์ ได้แก่ โปรตีน เอนไซม์ กรดนิวคลีอิก คาร์โบไฮเดรต และไขมัน (ลิพิด) คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยว - โมโนแซ็กคาไรด์ - พบในเซลล์ในรูปของน้ำตาล, ดีออกซีไรโบส, ฟรุกโตสและกลูโคส อันสุดท้ายในนี้ รายชื่อตัวเลือกคาร์โบไฮเดรตเป็นสารหลักของการเผาผลาญในเซลล์ Ribose และ deoxyribose เป็นส่วนประกอบของกรดไรโบนิวคลีอิกและดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (RNA และ DNA)

เมื่อโมเลกุลของกลูโคสถูกทำลาย พลังงานที่จำเป็นต่อชีวิตจะถูกปล่อยออกมา ขั้นแรกจะถูกเก็บไว้ในระหว่างการก่อตัวของตัวพาพลังงานชนิดหนึ่ง - adenosine triphosphoric acid (ATP) สารนี้ถูกขนส่งในเลือดและส่งไปยังเนื้อเยื่อและเซลล์ ด้วยการกำจัดกรดฟอสฟอริกที่ตกค้างจากอะดีโนซีน 3 ชนิดตามลำดับ พลังงานจะถูกปล่อยออกมา

ไขมัน

ไขมันเป็นสารของสิ่งมีชีวิตที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ไม่ละลายในน้ำและเป็นอนุภาคที่ไม่ชอบน้ำ เมล็ดและผลของพืชบางชนิดอุดมไปด้วยสารประเภทนี้เป็นพิเศษ เนื้อเยื่อประสาท,ตับ,ไต,เลือดสัตว์และคน

ผิวหนังของมนุษย์และสัตว์ประกอบด้วยต่อมไขมันขนาดเล็กจำนวนมาก สารคัดหลั่งที่หลั่งออกมาจะถูกพาไปที่พื้นผิวของร่างกาย หล่อลื่น ปกป้องจากการสูญเสียความชื้นและการแทรกซึมของจุลินทรีย์ ชั้นไขมันใต้ผิวหนังช่วยป้องกันความเสียหาย อวัยวะภายในทำหน้าที่เป็นสารสำรอง

กระรอก

โปรตีนประกอบด้วยสารอินทรีย์มากกว่าครึ่งหนึ่งในเซลล์ ในเนื้อเยื่อบางชนิดมีเนื้อหาถึง 80% โปรตีนทุกประเภทมีลักษณะเฉพาะโดยมีน้ำหนักโมเลกุลสูง และมีโครงสร้างปฐมภูมิ ทุติยภูมิ ตติยภูมิ และควอเทอร์นารี เมื่อถูกความร้อนจะถูกทำลาย - เกิดการเสียสภาพ โครงสร้างหลักคือสายโซ่กรดอะมิโนขนาดใหญ่สำหรับพิภพเล็ก ภายใต้การทำงานของเอนไซม์พิเศษในระบบย่อยอาหารของสัตว์และมนุษย์ โปรตีนโมเลกุลขนาดใหญ่จะแตกตัวออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ พวกมันเข้าไปในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์สารอินทรีย์ - โปรตีนอื่น ๆ ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด

เอนไซม์และบทบาทของพวกเขา

ปฏิกิริยาในเซลล์ดำเนินไปด้วยความเร็วซึ่งทำได้ยากภายใต้สภาวะทางอุตสาหกรรม ต้องขอบคุณตัวเร่งปฏิกิริยา - เอนไซม์ มีเอนไซม์ที่ออกฤทธิ์เฉพาะกับโปรตีน - ไลเปส การไฮโดรไลซิสของแป้งเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของอะไมเลส ไลเปสจำเป็นในการสลายไขมันออกเป็นส่วนต่างๆ กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด หากบุคคลไม่มีเอนไซม์ในเซลล์จะส่งผลต่อการเผาผลาญและสุขภาพโดยรวม

กรดนิวคลีอิก

สารที่ค้นพบครั้งแรกและแยกได้จากนิวเคลียสของเซลล์ ทำหน้าที่ถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม DNA จำนวนหลักอยู่ในโครโมโซม และโมเลกุล RNA ตั้งอยู่ในไซโตพลาสซึม เมื่อ DNA ถูกทำซ้ำ (เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า) จะเป็นไปได้ที่จะถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังเซลล์เพศ - gametes เมื่อพวกมันรวมตัวกัน สิ่งมีชีวิตใหม่จะได้รับสารพันธุกรรมจากพ่อแม่ของมัน

ในอดีต นักวิทยาศาสตร์ได้แบ่งสสารทั้งหมดในธรรมชาติออกเป็นสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีเงื่อนไข รวมถึงอาณาจักรของสัตว์และพืชด้วย สารกลุ่มที่ 1 เรียกว่า แร่ และสิ่งที่รวมอยู่ในกลุ่มที่สองเริ่มเรียกว่าสารอินทรีย์

สิ่งนี้หมายความว่า? ประเภทของสารอินทรีย์เป็นสารประกอบที่กว้างขวางที่สุดในบรรดาสารประกอบทางเคมีทั้งหมดที่นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้จัก คำถามที่ว่าสารใดเป็นสารอินทรีย์สามารถตอบได้ดังนี้ สารประกอบเคมีซึ่งมีคาร์บอน

โปรดทราบว่าสารประกอบที่มีคาร์บอนไม่ใช่สารประกอบอินทรีย์ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น ไม่รวมคอร์ไบด์และคาร์บอเนต กรดคาร์บอนิกและไซยาไนด์ และคาร์บอนออกไซด์

เหตุใดจึงมีสารอินทรีย์มากมาย?

คำตอบสำหรับคำถามนี้อยู่ที่คุณสมบัติของคาร์บอน องค์ประกอบนี้น่าสนใจเนื่องจากสามารถสร้างสายโซ่ของอะตอมได้ และในขณะเดียวกัน พันธะคาร์บอนก็เสถียรมาก

นอกจากนี้ในสารประกอบอินทรีย์จะมีความจุสูง (IV) เช่น ความสามารถในการขึ้นรูป พันธะเคมีกับสารอื่นๆ และไม่เพียงแต่เดี่ยวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสองเท่าและสามเท่าด้วย (หรือที่เรียกว่าทวีคูณ) เมื่อทวีคูณของพันธะเพิ่มขึ้น สายโซ่ของอะตอมจะสั้นลงและความเสถียรของพันธะจะเพิ่มขึ้น

คาร์บอนยังมีความสามารถในการสร้างโครงสร้างเชิงเส้น แบน และสามมิติอีกด้วย

นี่คือสาเหตุที่สารอินทรีย์ในธรรมชาติมีความหลากหลายมาก คุณสามารถตรวจสอบได้ด้วยตัวเองง่ายๆ โดยยืนหน้ากระจกแล้วมองภาพสะท้อนของคุณอย่างระมัดระวัง เราแต่ละคนเปรียบเสมือนตำราเดินเรื่องเคมีอินทรีย์ ลองคิดดู: อย่างน้อย 30% ของมวลของเซลล์แต่ละเซลล์ของคุณเป็นสารประกอบอินทรีย์ โปรตีนที่สร้างร่างกายของคุณ คาร์โบไฮเดรตซึ่งทำหน้าที่เป็น “เชื้อเพลิง” และเป็นแหล่งพลังงาน ไขมันที่เก็บพลังงานสำรอง ฮอร์โมนที่ควบคุมการทำงานของอวัยวะและแม้แต่พฤติกรรมของคุณ เอนไซม์ที่กระตุ้น ปฏิกริยาเคมีข้างในคุณ. และแม้กระทั่ง "ซอร์สโค้ด" หรือสายโซ่ DNA ล้วนแต่เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอนเป็นหลัก

องค์ประกอบของสารอินทรีย์

ดังที่เราได้กล่าวไว้ในตอนต้น วัสดุก่อสร้างหลักสำหรับอินทรียวัตถุคือคาร์บอน และในทางปฏิบัติแล้วธาตุใดๆ เมื่อรวมกับคาร์บอนก็สามารถสร้างสารประกอบอินทรีย์ได้

ในธรรมชาติ สารอินทรีย์มักประกอบด้วยไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส

โครงสร้างของสารอินทรีย์

สามารถอธิบายความหลากหลายของสารอินทรีย์บนโลกและความหลากหลายของโครงสร้างได้ คุณสมบัติลักษณะอะตอมคาร์บอน

คุณจำได้ว่าอะตอมของคาร์บอนสามารถสร้างพันธะที่แข็งแกร่งมากต่อกันโดยเชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ ผลที่ได้คือโมเลกุลที่เสถียร วิธีที่อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ (จัดเรียงเป็นซิกแซก) เป็นหนึ่งในคุณสมบัติสำคัญของโครงสร้าง คาร์บอนสามารถรวมกันเป็นทั้งโซ่เปิดและโซ่ปิด (ไซคลิก)

ก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกันที่โครงสร้าง สารเคมีส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขา วิธีที่อะตอมและกลุ่มของอะตอมในโมเลกุลมีอิทธิพลซึ่งกันและกันก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน

เนื่องจากคุณสมบัติทางโครงสร้างจำนวนสารประกอบคาร์บอนประเภทเดียวกันจึงมีจำนวนนับสิบและหลายร้อย ตัวอย่างเช่น เราสามารถพิจารณาสารประกอบไฮโดรเจนของคาร์บอน เช่น มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน เป็นต้น

ตัวอย่างเช่น มีเทน - CH 4 สารประกอบไฮโดรเจนกับคาร์บอนดังกล่าวภายใต้สภาวะปกติยังคงอยู่ในรูปของก๊าซ สถานะของการรวมตัว- เมื่อออกซิเจนปรากฏในองค์ประกอบจะเกิดของเหลวขึ้น - เมทิลแอลกอฮอล์ CH 3 OH

ไม่เพียงแต่สารที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพต่างกัน (ดังตัวอย่างข้างต้น) เท่านั้นที่แสดงคุณสมบัติที่แตกต่างกัน แต่สารที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพเดียวกันก็สามารถทำได้เช่นกัน ตัวอย่างคือความสามารถที่แตกต่างกันของมีเทน CH 4 และเอทิลีน C 2 H 4 ในการทำปฏิกิริยากับโบรมีนและคลอรีน มีเทนสามารถเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวได้เฉพาะเมื่อถูกความร้อนหรือสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตเท่านั้น และเอทิลีนทำปฏิกิริยาแม้ไม่มีแสงสว่างหรือความร้อน

ลองพิจารณาตัวเลือกนี้: องค์ประกอบเชิงคุณภาพของสารประกอบเคมีเหมือนกัน แต่องค์ประกอบเชิงปริมาณแตกต่างกัน จากนั้นคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบจะแตกต่างกัน เช่นเดียวกับกรณีอะเซทิลีน C 2 H 2 และเบนซีน C 6 H 6

ไม่ บทบาทสุดท้ายในความหลากหลายนี้ คุณสมบัติของสารอินทรีย์ที่ "ผูกมัด" กับโครงสร้าง เช่น ไอโซเมอริซึมและฮอโมโลยี มีบทบาทสำคัญ

ลองจินตนาการว่าคุณมีสารสองชนิดที่ดูเหมือนเหมือนกัน ซึ่งมีองค์ประกอบเหมือนกันและมีสูตรโมเลกุลเหมือนกัน แต่โครงสร้างของสารเหล่านี้มีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานซึ่งตามความแตกต่างทางเคมีและ คุณสมบัติทางกายภาพ- ตัวอย่างเช่น สามารถเขียนสูตรโมเลกุล C 4 H 10 สำหรับสารสองชนิดที่แตกต่างกัน ได้แก่ บิวเทนและไอโซบิวเทน

เรากำลังพูดถึง ไอโซเมอร์– สารประกอบที่มีองค์ประกอบและน้ำหนักโมเลกุลเท่ากัน แต่อะตอมในโมเลกุลของพวกมันถูกจัดเรียงตามลำดับที่แตกต่างกัน (โครงสร้างแบบกิ่งก้านและไม่มีกิ่งก้าน)

เกี่ยวกับ คล้ายคลึงกัน- นี่คือลักษณะของโซ่คาร์บอนซึ่งสามารถรับสมาชิกที่ตามมาแต่ละตัวได้โดยการเพิ่มกลุ่ม CH 2 หนึ่งกลุ่มเข้ากับกลุ่มก่อนหน้า แต่ละอนุกรมที่คล้ายคลึงกันสามารถแสดงได้ด้วยสูตรทั่วไปสูตรเดียว และการรู้สูตรทำให้ง่ายต่อการกำหนดองค์ประกอบของสมาชิกคนใดคนหนึ่งในซีรีส์ ตัวอย่างเช่น ความคล้ายคลึงกันของมีเทนอธิบายได้ด้วยสูตร C n H 2n+2

เมื่อ “ความแตกต่างที่คล้ายคลึงกัน” CH 2 เพิ่มขึ้น พันธะระหว่างอะตอมของสสารก็จะเพิ่มขึ้น มาดูอนุกรมอนุกรมที่คล้ายคลึงกันของมีเธนกัน โดยสมาชิกสี่ตัวแรกคือก๊าซ (มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน) ส่วนหกลำดับต่อมาเป็นของเหลว (เพนเทน เฮกเซน เฮปเทน ออกเทน โนเทน เดเคน) แล้วติดตามสารในของแข็ง สถานะของการรวมตัว (pentadecane, eicosane ฯลฯ ) และยิ่งพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนแข็งแกร่งขึ้น น้ำหนักโมเลกุล จุดเดือด และจุดหลอมเหลวของสารก็จะยิ่งสูงขึ้น

สารอินทรีย์มีอยู่ประเภทใดบ้าง?

สารอินทรีย์ที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ ได้แก่ :

  • โปรตีน;
  • คาร์โบไฮเดรต
  • กรดนิวคลีอิก;
  • ไขมัน

สามจุดแรกสามารถเรียกได้ว่าเป็นโพลีเมอร์ชีวภาพ

การจำแนกประเภทสารเคมีอินทรีย์โดยละเอียดยิ่งขึ้นครอบคลุมถึงสารที่ไม่เพียงแต่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพเท่านั้น

ไฮโดรคาร์บอนได้แก่:

  • สารประกอบอะไซคลิก:
    • ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (อัลเคน);
    • ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว:
      • อัลคีน;
      • อัลคีน;
      • อัลคาเดียน
  • การเชื่อมต่อแบบวงกลม:
    • สารประกอบคาร์โบไซคลิก:
      • อะลิไซคลิก;
      • มีกลิ่นหอม
    • สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก

นอกจากนี้ยังมีสารประกอบอินทรีย์ประเภทอื่นที่คาร์บอนรวมตัวกับสารอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน:

    • แอลกอฮอล์และฟีนอล
    • อัลดีไฮด์และคีโตน
    • กรดคาร์บอกซิลิก
    • เอสเทอร์;
    • ไขมัน;
    • คาร์โบไฮเดรต:
      • โมโนแซ็กคาไรด์;
      • โอลิโกแซ็กคาไรด์;
      • โพลีแซ็กคาไรด์
      • เมือกโพลีแซ็กคาไรด์
    • เอมีน;
    • กรดอะมิโน;
    • โปรตีน;
    • กรดนิวคลีอิก.

สูตรของสารอินทรีย์แบ่งตามประเภท

ตัวอย่างของสารอินทรีย์

ดังที่คุณจำได้ใน ร่างกายมนุษย์โดยมีสารอินทรีย์หลายชนิดเป็นพื้นฐาน สิ่งเหล่านี้ได้แก่ เนื้อเยื่อและของเหลว ฮอร์โมนและเม็ดสี เอนไซม์และ ATP และอื่นๆ อีกมากมาย

ในร่างกายของมนุษย์และสัตว์ ให้ความสำคัญกับโปรตีนและไขมันเป็นอันดับแรก (ครึ่งหนึ่งของมวลแห้งของเซลล์สัตว์คือโปรตีน) ในพืช (ประมาณ 80% ของมวลแห้งของเซลล์) - คาร์โบไฮเดรต ส่วนใหญ่เป็นคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน - โพลีแซ็กคาไรด์ รวมถึงเซลลูโลส (ถ้าไม่มีก็ไม่มีกระดาษ) แป้ง

เรามาพูดถึงรายละเอียดบางส่วนกันดีกว่า

ตัวอย่างเช่นเกี่ยวกับ คาร์โบไฮเดรต- หากเป็นไปได้ที่จะวัดมวลของสารอินทรีย์ทั้งหมดบนโลก มันจะเป็นคาร์โบไฮเดรตที่จะชนะการแข่งขันครั้งนี้

พวกมันทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานในร่างกายและเป็น วัสดุก่อสร้างให้กับเซลล์และยังกักเก็บสารต่างๆ พืชใช้แป้งเพื่อการนี้ สัตว์ใช้ไกลโคเจน

นอกจากนี้คาร์โบไฮเดรตยังมีความหลากหลายมาก ตัวอย่างเช่น คาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยว โมโนแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุดในธรรมชาติคือเพนโตส (รวมถึงดีออกซีไรโบสซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ DNA) และเฮกโซส (กลูโคสซึ่งคุณคุ้นเคย)

เช่นเดียวกับอิฐ บนสถานที่ก่อสร้างขนาดใหญ่ตามธรรมชาติ โพลีแซ็กคาไรด์ถูกสร้างขึ้นจากโมโนแซ็กคาไรด์หลายพันตัว หากไม่มีพวกมัน แม่นยำยิ่งขึ้นหากไม่มีเซลลูโลสและแป้งก็จะไม่มีพืช และสัตว์ที่ไม่มีไกลโคเจน แลคโตส และไคตินก็จะประสบปัญหา

มาดูกันให้ละเอียด กระรอก- ธรรมชาติเป็นที่สุด อาจารย์ผู้ยิ่งใหญ่โมเสกและปริศนา: จากกรดอะมิโนเพียง 20 ชนิดทำให้เกิดโปรตีน 5 ล้านชนิดในร่างกายมนุษย์ กระรอกยังมีสิ่งมีชีวิตอีกมากมาย ฟังก์ชั่นที่สำคัญ- ตัวอย่างเช่น การสร้าง การควบคุมกระบวนการในร่างกาย การแข็งตัวของเลือด (มีโปรตีนแยกต่างหากสำหรับสิ่งนี้) การเคลื่อนไหว การขนส่งสารบางชนิดในร่างกาย นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งพลังงานในรูปแบบของเอนไซม์ที่พวกเขาทำหน้าที่เป็น ตัวเร่งปฏิกิริยาและป้องกัน แอนติบอดีมีบทบาทสำคัญในการปกป้องร่างกายจากอิทธิพลภายนอกที่เป็นลบ และหากมีความผิดปกติเกิดขึ้นในการปรับแต่งร่างกายอย่างละเอียด แอนติบอดีแทนที่จะทำลายศัตรูภายนอกสามารถทำหน้าที่เป็นผู้รุกรานอวัยวะและเนื้อเยื่อของร่างกายได้

โปรตีนยังแบ่งออกเป็นแบบง่าย (โปรตีน) และเชิงซ้อน (โปรตีน) และมีคุณสมบัติเฉพาะสำหรับพวกเขา: การเสียสภาพ (การทำลายซึ่งคุณสังเกตเห็นมากกว่าหนึ่งครั้งเมื่อต้มไข่จนแข็ง) และการคืนสภาพ (คุณสมบัตินี้พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในการผลิตยาปฏิชีวนะ อาหารเข้มข้น ฯลฯ)

อย่าละเลย ไขมัน(ไขมัน). ในร่างกายของเราพวกมันทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรอง เนื่องจากเป็นตัวทำละลาย จึงช่วยให้เกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมีได้ มีส่วนร่วมในการก่อสร้างร่างกาย - ตัวอย่างเช่น ในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์

และอีกสองสามคำเกี่ยวกับสารประกอบอินทรีย์ที่น่าสนใจเช่น ฮอร์โมน- พวกเขามีส่วนร่วมในปฏิกิริยาทางชีวเคมีและเมแทบอลิซึม ฮอร์โมนที่มีขนาดเล็กมากทำให้ผู้ชายเป็นผู้ชาย (เทสโทสเทอโรน) และผู้หญิงเป็นผู้หญิง (เอสโตรเจน) พวกมันทำให้เรามีความสุขหรือเศร้า (ฮอร์โมนไทรอยด์มีบทบาทสำคัญในอารมณ์แปรปรวน และเอ็นดอร์ฟินให้ความรู้สึกมีความสุข) และพวกเขายังกำหนดว่าเราเป็น "นกฮูกกลางคืน" หรือ "นกเล่นชนิดหนึ่ง" คุณพร้อมที่จะเรียนสายหรือชอบตื่นเช้าแล้วทำ การบ้านก่อนที่โรงเรียนจะตัดสินใจไม่เพียงแต่จากกิจวัตรประจำวันของคุณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฮอร์โมนต่อมหมวกไตด้วย

บทสรุป

โลกแห่งอินทรียวัตถุนั้นน่าทึ่งจริงๆ แค่เจาะลึกการศึกษาเพียงเล็กน้อยเพื่อหยุดความรู้สึกเป็นเครือญาติกับทุกชีวิตบนโลกก็เพียงพอแล้ว สองขา สี่หรือรากแทนที่จะเป็นขา - เราทุกคนรวมกันเป็นหนึ่งเดียวด้วยความมหัศจรรย์ของห้องปฏิบัติการเคมีของแม่ธรรมชาติ มันทำให้อะตอมของคาร์บอนรวมตัวกันเป็นสายโซ่ ทำปฏิกิริยาและสร้างสารประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันหลายพันชนิด

ตอนนี้คุณมีคำแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับเคมีอินทรีย์แล้ว แน่นอนว่าไม่ใช่ข้อมูลที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่จะนำเสนอที่นี่ คุณอาจต้องชี้แจงบางประเด็นด้วยตัวเอง แต่คุณสามารถใช้เส้นทางที่เราระบุไว้สำหรับการวิจัยอิสระของคุณเองได้ตลอดเวลา

คุณยังสามารถใช้คำจำกัดความของอินทรียวัตถุ การจำแนกประเภท และสูตรทั่วไปของสารประกอบอินทรีย์ที่ให้ไว้ในบทความและ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับพวกเขาเพื่อเตรียมเรียนวิชาเคมีที่โรงเรียน

บอกเราในความคิดเห็นว่าคุณชอบส่วนใดของเคมี (อินทรีย์หรืออนินทรีย์) มากที่สุดและเพราะเหตุใด อย่าลืมแบ่งปันบทความเกี่ยวกับ ในเครือข่ายโซเชียลเพื่อให้เพื่อนร่วมชั้นของคุณสามารถใช้งานได้

โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณพบความไม่ถูกต้องหรือข้อผิดพลาดในบทความ เราทุกคนต่างก็เป็นมนุษย์ และเราทุกคนต่างก็ทำผิดพลาดในบางครั้ง

blog.site เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มาดั้งเดิม

การจำแนกประเภทของสารอินทรีย์

สารอินทรีย์แบ่งออกเป็น: ขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างลูกโซ่คาร์บอน:

  • ไม่เป็นวงกลมและเป็นวงกลม
  • ส่วนขอบ (อิ่มตัว) และไม่อิ่มตัว (ไม่อิ่มตัว)
  • คาร์โบไซคลิกและเฮเทอโรไซคลิก
  • อะลิไซคลิกและอะโรมาติก

สารประกอบอะไซคลิกเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่โมเลกุลไม่มีวัฏจักร และอะตอมของคาร์บอนทั้งหมดเชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่เปิดตรงหรือแยกกิ่ง

ในทางกลับกันในบรรดาสารประกอบอะไซคลิกมีความโดดเด่น (หรืออิ่มตัว) ซึ่งมีอยู่ในโครงกระดูกคาร์บอนเพียงพันธะคาร์บอน - คาร์บอน (C-C) เดี่ยวและไม่อิ่มตัว (หรือไม่อิ่มตัว) ที่ประกอบด้วยทวีคูณ - สองเท่า (C=C) หรือสาม ( C≡ C) การเชื่อมต่อ

สารประกอบไซคลิกเป็นสารประกอบทางเคมีซึ่งมีอะตอมที่มีพันธะสามอะตอมขึ้นไปก่อตัวเป็นวงแหวน

ขึ้นอยู่กับอะตอมที่ก่อตัวเป็นวงแหวน สารประกอบคาร์โบไซคลิกและสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกจะมีความโดดเด่น

สารประกอบคาร์โบไซคลิก (หรือไอโซไซคลิก) มีอะตอมของคาร์บอนอยู่ในวงแหวนเท่านั้น สารประกอบเหล่านี้จะแบ่งออกเป็นสารประกอบอะลิไซคลิก (อะลิฟาติกไซคลิก) และสารประกอบอะโรมาติก

สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกประกอบด้วยเฮเทอโรอะตอมตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปในวงแหวนไฮโดรคาร์บอน ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นอะตอมของออกซิเจน ไนโตรเจน หรือซัลเฟอร์

สารอินทรีย์ประเภทที่ง่ายที่สุดคือไฮโดรคาร์บอน - สารประกอบที่เกิดขึ้นจากอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนโดยเฉพาะเช่น อย่างเป็นทางการไม่มีกลุ่มการทำงาน

เนื่องจากไฮโดรคาร์บอนไม่มีหมู่ฟังก์ชัน จึงสามารถจำแนกตามประเภทของโครงกระดูกคาร์บอนเท่านั้น ไฮโดรคาร์บอน ขึ้นอยู่กับประเภทของโครงกระดูกคาร์บอน แบ่งออกเป็นคลาสย่อย:

1) ไฮโดรคาร์บอนอะไซคลิกอิ่มตัวเรียกว่าอัลเคน สูตรโมเลกุลทั่วไปของอัลเคนเขียนเป็น C n H 2n+2 โดยที่ n คือจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลไฮโดรคาร์บอน สารประกอบเหล่านี้ไม่มีไอโซเมอร์ระหว่างคลาส

2) ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวแบบอะไซคลิกแบ่งออกเป็น:

ก) อัลคีน - ประกอบด้วยพันธะ C=C คู่เดียวเท่านั้น สูตรทั่วไปของอัลคีนคือ C n H 2n

b) อัลไคน์ - โมเลกุลของอัลไคน์ยังมีพันธะหลายพันธะเพียงพันธะเดียวเท่านั้น กล่าวคือพันธะ C≡C สามพันธะ สูตรโมเลกุลทั่วไปของอัลคีนคือ C n H 2n-2

c) อัลคาเดียน - โมเลกุลอัลคาเดียนมีพันธะ C=C สองพันธะ สูตรโมเลกุลทั่วไปของอัลคาเดียนคือ C n H 2n-2

3) ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวแบบวงจรเรียกว่าไซโคลอัลเคนและมีสูตรโมเลกุลทั่วไป C n H 2n

สารอินทรีย์ที่เหลือในเคมีอินทรีย์ถือเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอน เกิดขึ้นจากการนำสิ่งที่เรียกว่าหมู่ฟังก์ชันซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ เข้าไปในโมเลกุลไฮโดรคาร์บอน

ดังนั้น สูตรของสารประกอบที่มีหมู่ฟังก์ชันหนึ่งสามารถเขียนเป็น R-X โดยที่ R คืออนุมูลไฮโดรคาร์บอน และ X คือหมู่ฟังก์ชัน อนุมูลไฮโดรคาร์บอนคือชิ้นส่วนของโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีอะตอมไฮโดรเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไป

ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของกลุ่มฟังก์ชันบางกลุ่ม สารประกอบจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ กลุ่มฟังก์ชันหลักและคลาสของสารประกอบที่อยู่ในนั้นแสดงอยู่ในตาราง:

ดังนั้นการรวมกันของโครงกระดูกคาร์บอนประเภทต่างๆ กับกลุ่มฟังก์ชันที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดสารประกอบอินทรีย์ที่หลากหลาย

ไฮโดรคาร์บอนที่มีฮาโลเจน

อนุพันธ์ของฮาโลเจนของไฮโดรคาร์บอนเป็นสารประกอบที่ได้จากการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปในโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนต้นกำเนิดด้วยอะตอมของฮาโลเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปตามลำดับ

ให้ไฮโดรคาร์บอนมีสูตรดังนี้ ซี เอ็น ฮ มแล้วเมื่อเข้ามาแทนที่โมเลกุลของมันแล้ว เอ็กซ์ อะตอมไฮโดรเจนต่อ เอ็กซ์ อะตอมของฮาโลเจนจะมีสูตรของอนุพันธ์ของฮาโลเจนดังนี้ C n H m- X Hal X- ดังนั้นอนุพันธ์โมโนคลอร์ของอัลเคนจึงมีสูตร C n H 2n+1 Cl, อนุพันธ์ไดคลอโร CnH2nCl2ฯลฯ

แอลกอฮอล์และฟีนอล

แอลกอฮอล์เป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนซึ่งอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่าจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล -OH แอลกอฮอล์ที่มีกลุ่มไฮดรอกซิลกลุ่มหนึ่งเรียกว่า monatomic ด้วยสอง - ไดอะตอมมิกกับสาม ไตรอะตอมฯลฯ ตัวอย่างเช่น:

แอลกอฮอล์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลตั้งแต่สองหมู่ขึ้นไปก็ถูกเรียกว่า โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์สูตรทั่วไปสำหรับโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์อิ่มตัวคือ C n H 2n+1 OH หรือ C n H 2n+2 O สูตรทั่วไปสำหรับโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์อิ่มตัวคือ C n H 2n+2 O x โดยที่ x คือความเป็นอะตอมของแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์ยังสามารถเป็นอะโรมาติกได้ ตัวอย่างเช่น:

เบนซิลแอลกอฮอล์

สูตรทั่วไปของโมโนไฮดริกอะโรมาติกแอลกอฮอล์ดังกล่าวคือ C n H 2n-6 O

อย่างไรก็ตาม ควรเข้าใจให้ชัดเจนว่าอนุพันธ์ของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนซึ่งอะตอมไฮโดรเจนของวงแหวนอะโรมาติกตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปถูกแทนที่ด้วยหมู่ไฮดรอกซิล อย่าสมัครถึงแอลกอฮอล์ พวกเขาอยู่ในชั้นเรียน ฟีนอล - ตัวอย่างเช่น สารประกอบที่กำหนดนี้คือแอลกอฮอล์:

และนี่แสดงถึงฟีนอล:

เหตุผลที่ฟีนอลไม่จัดเป็นแอลกอฮอล์นั้นขึ้นอยู่กับความเฉพาะเจาะจงของมัน คุณสมบัติทางเคมีอ่า ซึ่งทำให้พวกมันแตกต่างจากแอลกอฮอล์อย่างมาก ตามที่เห็นได้ง่าย โมโนไฮดริกฟีนอลเป็นไอโซเมอร์กับโมโนไฮดริกอะโรมาติกแอลกอฮอล์ กล่าวคือ ยังมีสูตรโมเลกุลทั่วไป C n H 2n-6 O

เอมีน

อามินามิ เรียกว่าอนุพันธ์ของแอมโมเนีย โดยที่อะตอมไฮโดรเจนหนึ่ง สอง หรือทั้งสามอะตอมจะถูกแทนที่ด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอน

เอมีนซึ่งมีอะตอมไฮโดรเจนเพียงอะตอมเดียวเท่านั้นที่ถูกแทนที่ด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอน เช่น มีสูตรทั่วไป R-NH 2 เรียกว่า เอมีนปฐมภูมิ.

เอมีนซึ่งอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมถูกแทนที่ด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอนเรียกว่า เอมีนทุติยภูมิ- สูตรสำหรับเอมีนทุติยภูมิสามารถเขียนเป็น R-NH-R’ ในกรณีนี้ ราก R และ R’ สามารถเหมือนกันหรือต่างกันก็ได้ ตัวอย่างเช่น:

ถ้าเอมีนขาดอะตอมไฮโดรเจนที่อะตอมไนโตรเจน เช่น อะตอมไฮโดรเจนทั้งสามอะตอมของโมเลกุลแอมโมเนียจะถูกแทนที่ด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอนจากนั้นจึงเรียกว่าเอมีน เอมีนระดับอุดมศึกษา- ใน ปริทัศน์สูตรเอมีนระดับตติยภูมิสามารถเขียนได้เป็น:

ในกรณีนี้ ราก R, R’, R’’ สามารถเหมือนกันโดยสิ้นเชิง หรือทั้งสามสามารถแตกต่างกันได้

สูตรโมเลกุลทั่วไปของเอมีนอิ่มตัวระดับปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิคือ C n H 2 n +3 N

อะโรเมติกเอมีนที่มีองค์ประกอบทดแทนไม่อิ่มตัวเพียงตัวเดียวมีสูตรทั่วไป C n H 2 n -5 N

อัลดีไฮด์และคีโตน

อัลดีไฮด์เป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนโดยแทนที่อะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอมด้วยออกซิเจน 1 อะตอมที่อะตอมคาร์บอนปฐมภูมิ กล่าวคือ อนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนในโครงสร้างซึ่งมีกลุ่มอัลดีไฮด์ –CH=O สูตรทั่วไปของอัลดีไฮด์สามารถเขียนได้เป็น R-CH=O ตัวอย่างเช่น:

คีโตนเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนโดยที่อะตอมของคาร์บอนรองอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมจะถูกแทนที่ด้วยอะตอมออกซิเจนนั่นคือ สารประกอบที่มีโครงสร้างประกอบด้วยหมู่คาร์บอนิล –C(O)-

สูตรทั่วไปของคีโตนสามารถเขียนเป็น R-C(O)-R' ในกรณีนี้ ราก R, R’ สามารถเหมือนหรือต่างกันก็ได้

ตัวอย่างเช่น:

โพรเพน เขา บิวเทน เขา

อย่างที่คุณเห็น อัลดีไฮด์และคีโตนมีโครงสร้างคล้ายกันมาก แต่ยังคงจำแนกได้เป็นคลาสเนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

สูตรโมเลกุลทั่วไปของคีโตนอิ่มตัวและอัลดีไฮด์จะเหมือนกันและมีรูปแบบเป็น C n H 2 n O

กรดคาร์บอกซิลิก

กรดคาร์บอกซิลิกเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนที่มีหมู่คาร์บอกซิล –COOH

ถ้ากรดมีหมู่คาร์บอกซิล 2 หมู่ จะเรียกว่ากรด กรดไดคาร์บอกซิลิก.

กรดโมโนคาร์บอกซิลิกอิ่มตัว (มีกลุ่ม -COOH หนึ่งกลุ่ม) มีสูตรโมเลกุลทั่วไปอยู่ในรูปแบบ C n H 2 n O 2

กรดอะโรมาติกโมโนคาร์บอกซิลิกมีสูตรทั่วไป C n H 2 n -8 O 2

อีเทอร์

อีเทอร์ –สารประกอบอินทรีย์ที่อนุมูลไฮโดรคาร์บอนสองตัวเชื่อมต่อกันทางอ้อมผ่านอะตอมออกซิเจน กล่าวคือ มีสูตรอยู่ในรูป ร-อ-ร’ ในกรณีนี้ ราก R และ R’ สามารถเหมือนกันหรือต่างกันก็ได้

ตัวอย่างเช่น:

สูตรทั่วไปของอีเทอร์อิ่มตัวนั้นเหมือนกับสูตรของโมโนไฮดริกแอลกอฮอล์อิ่มตัว กล่าวคือ C n H 2 n +1 OH หรือ C n H 2 n +2 O

เอสเทอร์

เอสเทอร์เป็นสารประกอบประเภทหนึ่งที่มีพื้นฐานมาจากกรดคาร์บอกซิลิกอินทรีย์ ซึ่งอะตอมไฮโดรเจนในกลุ่มไฮดรอกซิลจะถูกแทนที่ด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอน R สูตรของเอสเทอร์โดยทั่วไปสามารถเขียนได้เป็น:

ตัวอย่างเช่น:

สารประกอบไนโตร

สารประกอบไนโตร– อนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนซึ่งมีอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่าถูกแทนที่ด้วยหมู่ไนโตร –NO 2

สารประกอบไนโตรอิ่มตัวที่มีหมู่ไนโตร 1 หมู่ มีสูตรโมเลกุลทั่วไป C n H 2 n +1 NO 2

กรดอะมิโน

สารประกอบที่มีกลุ่มฟังก์ชันสองกลุ่มพร้อมกันในโครงสร้าง - อะมิโน NH 2 และคาร์บอกซิล - COOH ตัวอย่างเช่น,

NH 2 -CH 2 -COOH

กรดอะมิโนโซเดียมที่มีคาร์บอกซิลหนึ่งหมู่และหมู่อะมิโนหนึ่งหมู่นั้นเป็นไอโซเมอร์ของสารประกอบไนโตรอิ่มตัวที่สอดคล้องกันนั่นคือ เหมือนมีสูตรโมเลกุลทั่วไป C n H 2 n +1 NO 2

ใน งานสอบ Unified Stateสำหรับการจำแนกประเภทสารอินทรีย์ สิ่งสำคัญคือต้องสามารถเขียนสูตรโมเลกุลทั่วไปของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันได้ ประเภทต่างๆสารประกอบโดยรู้คุณสมบัติโครงสร้างของโครงกระดูกคาร์บอนและการมีอยู่ของหมู่ฟังก์ชันบางกลุ่ม เพื่อที่จะเรียนรู้วิธีกำหนดสูตรโมเลกุลทั่วไปของสารประกอบอินทรีย์ประเภทต่างๆ เนื้อหาในหัวข้อนี้จะมีประโยชน์

ศัพท์เฉพาะของสารประกอบอินทรีย์

คุณสมบัติทางโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบสะท้อนให้เห็นในระบบการตั้งชื่อ พิจารณาระบบการตั้งชื่อประเภทหลัก อย่างเป็นระบบและ เล็กน้อย.

การตั้งชื่ออย่างเป็นระบบจริง ๆ แล้วกำหนดอัลกอริธึมตามชื่อเฉพาะที่ถูกรวบรวมอย่างเคร่งครัดตามคุณสมบัติโครงสร้างของโมเลกุลของสารอินทรีย์หรือพูดอย่างคร่าว ๆ คือสูตรโครงสร้างของมัน

พิจารณาหลักเกณฑ์ในการรวบรวมชื่อของสารประกอบอินทรีย์ตามระบบการตั้งชื่อที่เป็นระบบ

ในการรวบรวมชื่อสารอินทรีย์ตามระบบการตั้งชื่อสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการกำหนดจำนวนอะตอมของคาร์บอนในห่วงโซ่คาร์บอนที่ยาวที่สุดหรือนับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในวงจรให้ถูกต้อง

ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอนในห่วงโซ่คาร์บอนหลัก สารประกอบจะมีรากที่แตกต่างกันในชื่อ:

จำนวนอะตอม C ในห่วงโซ่คาร์บอนหลัก

ชื่อราก

เสา-

ถูกคุมขัง-

ฐานสิบหก-

เฮป-

ธ.ค.(ค)-

องค์ประกอบที่สำคัญประการที่สองที่นำมาพิจารณาเมื่อเขียนชื่อคือการมีหรือไม่มีพันธะหลายตัวหรือกลุ่มการทำงานซึ่งแสดงอยู่ในตารางด้านบน

ลองตั้งชื่อสารที่มีสูตรโครงสร้างดังนี้

1. สายโซ่คาร์บอนหลัก (และเท่านั้น) ของโมเลกุลนี้มีอะตอมของคาร์บอน 4 อะตอม ดังนั้นชื่อจะมีราก แต่-;

2. ไม่มีพันธะหลายพันธะในโครงกระดูกคาร์บอน ดังนั้นคำต่อท้ายที่ต้องใช้หลังรากของคำจะเป็น -an เช่นเดียวกับไฮโดรคาร์บอนอะไซคลิกอิ่มตัว (อัลเคน) ที่สอดคล้องกัน

3. การมีอยู่ของกลุ่มฟังก์ชัน –OH โดยมีเงื่อนไขว่าไม่มีกลุ่มฟังก์ชันที่สูงกว่า จะถูกเพิ่มหลังรูทและส่วนต่อท้ายจากย่อหน้าที่ 2 คำต่อท้ายอื่น – “ol”;

4. ในโมเลกุลที่มีพันธะหรือหมู่ฟังก์ชันหลายพันธะ การกำหนดหมายเลขอะตอมคาร์บอนของสายโซ่หลักเริ่มต้นจากด้านข้างของโมเลกุลที่อยู่ใกล้ที่สุด

ลองดูตัวอย่างอื่น:

การมีอยู่ของอะตอมของคาร์บอน 4 อะตอมในห่วงโซ่คาร์บอนหลักบอกเราว่าพื้นฐานของชื่อคือราก "แต่-" และการไม่มีพันธะหลายพันธะบ่งบอกถึงคำต่อท้าย "-an" ซึ่งจะตามหลังรากทันที กลุ่มอาวุโสในสารประกอบนี้คือคาร์บอกซิลซึ่งกำหนดว่าสารนี้อยู่ในกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกหรือไม่ ดังนั้นนามสกุลจะเป็น "-ic acid" ที่อะตอมของคาร์บอนที่สองจะมีหมู่อะมิโน นิวแฮมป์เชียร์ 2—ดังนั้นสารนี้จึงเป็นของกรดอะมิโน นอกจากนี้ที่อะตอมคาร์บอนตัวที่สามเราจะเห็นเมทิลหัวรุนแรงไฮโดรคาร์บอน ( ช 3—- ดังนั้นตามระบบการตั้งชื่อสารประกอบนี้จึงเรียกว่ากรด 2-amino-3-methylbutanoic

กฎการตั้งชื่อแบบไม่สำคัญนั้นตรงกันข้ามกับระบบการตั้งชื่อแบบเป็นระบบ ตามกฎแล้วไม่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของสาร แต่ถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่จากแหล่งกำเนิด เช่นเดียวกับคุณสมบัติทางเคมีหรือกายภาพ

สูตร ชื่อตามระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบ ชื่อจิ๊บจ๊อย
ไฮโดรคาร์บอน
ช.4 มีเทน ก๊าซมาร์ช
ช2 =ช2 เอเธน เอทิลีน
CH 2 = CH-CH 3 โพรพีน โพรพิลีน
ช≡ช เอธิน อะเซทิลีน
CH 2 = CH-CH = CH 2 บิวทาไดอีน-1,3 ศักดิ์สิทธิ์
2-เมทิลบิวทาไดอีน-1,3 ไอโซพรีน
เมทิลเบนซีน โทลูอีน
1,2-ไดเมทิลเบนซีน ออร์โธ-ไซลีน

(โอ-ไซลีน)

1,3-ไดเมทิลเบนซีน เมตาดาต้า-ไซลีน

(-ไซลีน)

1,4-ไดเมทิลเบนซีน คู่-ไซลีน

(-ไซลีน)

ไวนิลเบนซีน สไตรีน
แอลกอฮอล์
CH3OH เมทานอล เมทิลแอลกอฮอล์,

แอลกอฮอล์จากไม้

CH3CH2OH เอทานอล เอทานอล
CH 2 =CH-CH 2 -OH โพรเพน-2-ออล-1 อัลลิลิกแอลกอฮอล์
เอทานไดออล-1,2 เอทิลีนไกลคอล
โพรเพนไตรออล-1,2,3 กลีเซอรอล
ฟีนอล

(ไฮดรอกซีเบนซีน)

กรดคาร์โบลิก
1-ไฮดรอกซี-2-เมทิลเบนซีน ออร์โธ-ครีซอล

(อ-ครีซอล)

1-ไฮดรอกซี-3-เมทิลเบนซีน เมตาดาต้า-ครีซอล

(ม-ครีซอล)

1-ไฮดรอกซี-4-เมทิลเบนซีน คู่-ครีซอล

(ป-ครีซอล)

ฟีนิลเมทานอล เบนซิลแอลกอฮอล์
อัลดีไฮด์และคีโตน
เมทัล ฟอร์มาลดีไฮด์
เอทานอล อะซีตัลดีไฮด์, อะซีตัลดีไฮด์
โพรเพนอล อะคริลิกอัลดีไฮด์, อะโครลีน
เบนซาลดีไฮด์ เบนโซอัลดีไฮด์
โพรพาโนน อะซิโตน
กรดคาร์บอกซิลิก
(HCOOH) กรดมีทาโนอิก กรดฟอร์มิก

(เกลือและเอสเทอร์ - รูปแบบ)

(CH3COOH) กรดเอทาโนอิก กรดน้ำส้ม

(เกลือและเอสเทอร์ - อะซิเตต)

(ช3ช2ซีโอห์) กรดโพรพาโนอิก กรดโพรพิโอนิก

(เกลือและเอสเทอร์ - โพรพิโอเนต)

C15H31COOH กรดเฮกซาเดคาโนอิก กรดปาลเมติก

(เกลือและเอสเทอร์ - ปาลมิเทต)

C17H35COOH กรดออคตาเดคาโนอิก กรดสเตียริก

(เกลือและเอสเทอร์ - สเตียเรต)

กรดโพรพีโอนิก กรดอะคริลิก

(เกลือและเอสเทอร์ - อะคริเลต)

HOOC-COOH กรดเอเทนไดโออิก กรดออกซาลิก

(เกลือและเอสเทอร์ - ออกซาเลต)

กรด 1,4-เบนซีนไดคาร์บอกซิลิก กรดเทเรฟทาลิก
เอสเทอร์
เอชคูช 3 เมทิลมีทาโนเนต รูปแบบเมทิล

กรดฟอร์มิกเมทิลเอสเตอร์

ช 3 โคช 3 เมทิลเอทาโนเนต เมทิลอะซิเตต,

กรดอะซิติกเมทิลเอสเตอร์

CH 3 COOC 2 H 5 เอทิลเอทาโนเนต เอทิลอะซิเตต,

เอทิลอะซิเตต

CH 2 = CH-COOCH 3 เมทิลโพรเพนเอต เมทิลอะคริเลต,

กรดอะคริลิกเมทิลเอสเตอร์

สารประกอบที่มีไนโตรเจน
อะมิโนเบนซีน,

ฟีนิลามีน

สวรรค์
NH 2 -CH 2 -COOH กรดอะมิโนเอทาโนอิก ไกลซีน,

กรดอะมิโนอะซิติก

กรด 2-อะมิโนโพรพิโอนิก อะลานีน