Лекция №1

КЛАСИФИКАЦИЯ, НОМЕНКЛАТУРА и изомерия на ОРГАНИЧНИТЕ СЪЕДИНЕНИЯ

1. Класификация на органичните съединения.

2. Номенклатура на органичните съединения.

3. Структурна изомерия.

1. Класификация на органичните съединения.

Органичните съединения се класифицират според две основни характеристики: структурата на въглеродния скелет и функционалните групи.

Въз основа на структурата на въглеродния скелет се разграничават ациклични, карбоциклични и хетероциклични съединения.

Ациклични съединения– съдържат отворена верига от въглеродни атоми.

Карбоциклични съединения– съдържат затворена верига от въглеродни атоми и се делят на алициклични и ароматни. ДА СЕ алицикличенвключват всички карбоциклични съединения, с изключение на ароматните. Ароматнисъединенията съдържат циклохексатриенова част (бензенов пръстен).

Хетероциклични съединения- съдържат цикли, съдържащи, заедно с въглеродните атоми, един или повече хетероатоми.

Въз основа на характера на техните функционални групи органичните съединения се разделят на класове.

Таблица 1. Основни класове органични съединения.

2. Номенклатура на органичните съединения.

В момента той е общоприет в органичната химия систематична номенклатура, разработен от Международния съюз по чиста и приложна химия ( IUPAC). Заедно с него запазени и използвани тривиаленИ рационаленноменклатура.

Тривиална номенклатура се състои от исторически установени имена, които не отразяват състава и структурата на веществото. Те са произволни и отразяват естествения източник на веществото (млечна киселина, урея, кофеин), характерни свойства (глицерол, фулминатна киселина), метод на получаване (пирогроздена киселина, серен естер), името на откривателя (кетон на Михлер, въглеводород Чичибабин). ), област на приложение (аскорбинова киселина). Предимството на тривиалните имена е тяхната краткост, така че използването на някои от тях е разрешено от правилата на IUPAC.

Систематична номенклатура е научен и отразява състава, химичната и пространствената структура на съединението. Името на съединението се изразява с помощта на сложна дума, чиито компоненти отразяват определени елементи от структурата на молекулата на веществото. Правилата на номенклатурата на IUPAC се основават на принципите заместваща номенклатура, според който молекулите на съединенията се разглеждат като производни на въглеводороди, в които водородните атоми са заменени с други атоми или групи от атоми. При конструирането на име в молекулата на съединението се разграничават следните структурни елементи.

Родителска структура– основна верига въглеродна верига или циклична структура в карбо- и хетероцикли.

Въглеводороден радикал– остатъкът от формулното обозначение на въглеводород със свободни валенции (виж таблица 2).

Характерна група– функционална група, свързана с или включена в родителската структура (вижте Таблица 3).

При компилирането на име последователно се спазват следните правила.

1. Определете групата на старшите характеристики и посочете нейното обозначение в суфикса (вижте таблица 3).

2. Структурата на предците се определя от следните критерии в низходящ ред по старшинство: а) съдържа старшата признакова група; б) съдържа максималния брой групи характеристики; в) съдържа максималния брой множествени връзки; г) има максимална дължина. Оригиналната структура е обозначена в основата на името в съответствие с дължината на веригата или размера на цикъла: C1 – „met“, C2 – „eth“, C3 – „prop“, C4 – „but“, C5 и по-нататък – корените на гръцките цифри.

3. Определете степента на насищане и я отразете в наставката: „an“ - без множествени връзки, „en“ - двойна връзка, „in“ - тройна връзка.

4. Идентифицирайте останалите заместители (въглеводородни радикали и второстепенни характерни групи) и избройте имената им в префикса по азбучен ред.

5. Задайте умножаващи префикси - „ди“, „три“, „тетра“, указващи броя на идентичните структурни елементи (те не се вземат предвид при изброяване на заместителите по азбучен ред).

6. Родителската структура е номерирана така, че старшата характерна група да има най-малък сериен номер. Локантите (числата) се поставят преди името на родителската структура, преди префиксите и преди суфиксите.

Таблица 2. Имена на алкани и алкилови радикали, приети от систематичната номенклатура на IUPAC.

Таблица 3. Имена на групи характеристики (изброени в низходящ ред на приоритет).

*Въглеродният атом, ограден в скоби, е част от основната структура.

**Алкокси групите и всички следващи са изброени по азбучен ред в префикса и нямат ред на приоритет.

Рационална (радикално-функционална) номенклатура използвани за имена на прости моно- и бифункционални съединения и някои класове природни съединения. Основата на името е името на даден клас съединения или един от членовете на хомоложна серия, като се посочват заместителите. Гръцките букви обикновено се използват като локанти.

3. Структурна изомерия.

Изомери- това са вещества, които имат еднакъв състав и молекулно тегло, но различни физични и химични свойства. Разликите в свойствата на изомерите се дължат на разликите в тяхната химична или пространствена структура.

Под химическа структураразбират природата и последователността на връзките между атомите в молекулата. Наричат ​​се изомери, чиито молекули се различават по химична структура структурни изомери.

Структурните изомери могат да се различават:

от структурата на въглеродния скелет

по позицията на множество връзки и функционални групи

по вид на функционалните групи

1. Изомерия

Концепцията за „изомери“ е въведена от Берцелиус през 1830 г. Той дефинира „изомерите“ като вещества, които имат еднакъв състав (молекулна формула), но различни свойства. Берцелиус въвежда концепцията за изомери, след като установява, че циановата киселина HOCN е идентична по състав с експлозивната или изоциановата киселина O=C=NH.

Има два основни вида изомерия: структуренИ пространствен(стереоизомерия).

Структурните изомери се различават един от друг по реда на връзките между атомите в молекулата; стереоизомери - разположението на атомите в пространството с еднакъв ред на връзките между тях.

2. Структурна изомерия

Структурната изомерия е разделена на няколко разновидности.

Изомерия на въглеродния скелетсе дължи на различния ред на връзките между въглеродните атоми, образуващи скелета на молекулата. По този начин може да има само един нецикличен наситен въглеводород с три С атома - пропан (I). Може вече да има два въглеводорода от един и същи тип с четири С атома: н-бутан (II) и изобутан (III), а с пет С атома - три: н-пентан (IV), изопентан (V) и неопентан (VI): амоняк, докато 1,3-динитробензен (XI) не реагира с NH3.

В поредицата от алифатни етери, сулфиди и амини има специален вид изомерия - метамеризъм, поради различната позиция на хетероатома във въглеродната верига. Метамерите са например метилпропил (XII) и диетилов (XIII) етери:

Изомерията на ненаситените съединения може да бъде причинена от различни позиции на множествената връзка, като например в бутен-1 (XIV) и бутен-2 ​​(XV), във винилоцетна (XVI) и кротонова (XVII) киселини :

В повечето случаи структурните изомери комбинират характеристиките на скелетната изомерия и позиционната изомерия, съдържат различни функционални групи и принадлежат към различни класове вещества, в резултат на което се различават един от друг много повече от изомерите на веществата от същия тип, които се разглеждат по-горе. Например изомерите са пропилен (XVIII) и циклопропан (XIX), етиленов оксид (XX) и ацеталдехид (XXI), ацетон (XXII) и пропионалдехид (XXIII), диметилов етер (XXIV) и етилов алкохол (XXV), ален ( XXVI) и метил ацетилен (XXVII):

Специален вид структурна изомерия е тавтомерия(равновесна динамична изомерия) - съществуването на вещество в две или повече изомерни форми, които лесно преминават една в друга. Така ацетооцетният естер съществува под формата на равновесна смес от кетон (XXVIII) и енол (XXIX) форми:

Органичните съединения се класифицират, като се вземат предвид две основни структурни характеристики:

Структура на въглеродната верига (въглероден скелет);

Наличие и структура на функционални групи.

Въглеродният скелет (въглеродната верига) е последователност от въглеродни атоми, химически свързани един с друг.

Функционална група - атом или група от атоми, които определят принадлежността на съединението към определен клас и отговарят за неговите химични свойства.

Класификация на съединенията според структурата на въглеродната верига

В зависимост от структурата на въглеродната верига органичните съединения се делят на ациклични и циклични.

Ациклични съединения - съединения със отворен(незатворена) въглеродна верига. Тези връзки се наричат ​​още алифатни.

Сред ацикличните съединения се прави разлика между наситени (наситени), съдържащи само единични С-С връзки в скелета и неограничен(ненаситени), включително множествени връзки C = C и C C.

Ациклични съединения

Ограничения:

Неограничен:

Ацикличните съединения също се разделят на съединения с неразклонени и разклонени вериги. В този случай се взема предвид броят на връзките на въглероден атом с други въглеродни атоми.

Веригата, която включва третични или кватернерни въглеродни атоми, е разклонена (често се обозначава с префикса "изо" в името).

Например:

Въглеродни атоми:

Първичен;

Втори;

Третичен.

Цикличните съединения са съединения със затворена въглеродна верига.

В зависимост от естеството на атомите, които изграждат цикъла, се разграничават карбоциклични и хетероциклични съединения.

Карбоцикличните съединения съдържат само въглеродни атоми в пръстена. Те се разделят на две групи със значително различни химични свойства: алифатни циклични - накратко алициклични - и ароматни съединения.

Карбоциклични съединения

Аличелик:

Ароматни:

Хетероцикличните съединения съдържат в пръстена, в допълнение към въглеродните атоми, един или повече атоми на други елементи - хетероатоми(от гръцки хетероси- други, различни) - кислород, азот, сяра и др.

Хетероциклични съединения

Класификация на съединенията по функционални групи

Съединения, съдържащи само въглерод и водород, се наричат ​​въглеводороди.

Други, по-многобройни, органични съединения могат да се разглеждат като производни на въглеводороди, които се образуват чрез въвеждане на функционални групи, съдържащи други елементи във въглеводородите.

В зависимост от характера на функционалните групи органичните съединения се разделят на класове. Някои от най-характерните функционални групи и съответните им класове съединения са дадени в таблицата:

Класове органични съединения

Забележка: функционалните групи понякога включват двойни и тройни връзки.

Молекулите на органичните съединения могат да съдържат две или повече еднакви или различни функционални групи.

Например: HO-CH 2 - CH 2 -OH (етилен гликол); NH2-CH2-COOH (аминокиселина глицин).

Всички класове органични съединения са взаимосвързани. Преходът от един клас съединения към друг се извършва главно поради трансформацията на функционални групи без промяна на въглеродния скелет. Съединенията от всеки клас образуват хомоложна серия.

, Конкурс "Презентация към урока"

клас: 10

Презентация към урока

Назад напред

внимание! Визуализациите на слайдовете са само за информационни цели и може да не представят всички функции на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

клас: 10.

Основен урок:химия 10 клас О.С.

Целта на урока: запознайте учениците с общата класификация на органичните съединения. Обмислете класификацията на органичните вещества по естеството на въглеродния скелет и класификацията по функционална група.

Оборудване:компютър, мултимедиен проектор, презентация.

Тип урок:комбинирани

По време на часовете

I. Организационен момент.

II. Класификация на органичните съединения.

В природата има няколко милиона органични съединения. Всяка година се създават все повече и повече нови органични вещества. За да разберем огромния брой органични съединения, е необходимо да ги класифицираме. Има различни начини за класифициране на органичните съединения. Ще разгледаме два метода за класификация: първият - по естеството на въглеродната верига, вторият - по функционална група. Слайд 2

Последователността от химически свързани въглеродни атоми в една молекула съставлява нейния въглероден скелет. Това е основата на органично съединение. Следователно първият признак за класифициране на органично съединение е класификацията според структурата на въглеродния скелет. Слайд 3

Въз основа на естеството на въглеродния скелет на органично съединение, веществата могат да бъдат разделени на отворени или ациклични (префиксът a- означава отрицание, т.е. това са отворени вериги) и циклични, при които въглеродната верига е затворена в цикъл. Слайд 4

Въглеродният скелет също може да бъде неразклонен или разклонен. Слайд 5

Органичните съединения също могат да бъдат подразделени според множествеността на връзките. Съединенията, съдържащи само единични С-С връзки, се наричат ​​наситени или лимитиращи. Съединенията с C=C или CC връзки се наричат ​​ненаситени или ненаситени. Слайд 6

Цикличните съединения са съединения, в които въглеродните атоми образуват цикъл или затворена верига. Цикличните съединения се разделят на две големи групи: карбоциклични и хетероциклични. Карбоцикличните пръстени съдържат само въглеродни атоми и се разделят на алициклични и ароматни. Хетероцикличните съединения съдържат пръстени, които освен С атоми съдържат един или повече други атоми, така наречените хетероатоми (гръцки heteros - друг) - O, S, N. Слайд 7

Консолидираме новия материал, като изпълним следната задача: използвайки класификационната схема, определете към кой клас принадлежат представените съединения.

CH 2 =CH–CH 3 CH 3 –CH 3 CH 2 = CH–CH=CH 2 пързалка 8

Разглеждаме втория метод за класифициране на органични съединения, базиран на наличието на функционални групи. Формулираме определението за функционална група като група от атоми, която определя химичните свойства на съединението и неговата принадлежност към определен клас органични съединения. Функционалната група е основният признак, по който органичните съединения се класифицират в определен клас. Слайд 9.10

Поставяме на учениците задача: да разгледат основните класове органични съединения от гледна точка на наличието на кратни връзки. Нека разгледаме по-подробно класовете органични съединения, принадлежащи към групата на ацикличните съединения: това са класовете алкани, алкени, алкини и алкадиени. Слайд 11

В допълнение към въглеводородите, ацикличните съединения включват вещества, съдържащи различни функционални групи. Основният критерий, по който веществата се класифицират като ациклични съединения, е наличието на отворена верига от въглеродни атоми. Нека разгледаме по-подробно класовете кислородсъдържащи органични съединения. Слайд 12

Консолидираме изучения материал. Определете към кой клас принадлежат съединенията? Слайд 13

III. Отражение.

Списък на използваната литература:

1. Учебник Химия 10 клас О.С. Габриелян
2. Разработки на уроци по химия M.Yu. Горковенко
3. festival.1september.ru/articles/586588/
4. www.xumuk.ru/rhf/
5. festival.1september.ru/articles/630735

Функционални груписе наричат ​​групи от атоми, които определят характерните химични свойства на даден клас вещества.

алкохоли

Структурата на алкохолните молекули R-OH. Кислородният атом, който е част от хидроксилната група на алкохолните молекули, се различава рязко от водородните и въглеродните атоми по способността си да привлича и задържа електронни двойки. Алкохолните молекули съдържат полярни С-О и О-Н връзки.
Като се има предвид полярността на връзката O-H и значителният положителен заряд на водородния атом, водородът на хидроксилната група се казва, че е „киселинен“ по природа. По този начин той рязко се различава от водородните атоми, включени във въглеводородния радикал. Кислородният атом на хидроксилната група има частичен отрицателен заряд и две несподелени двойки електрони, което позволява на алкохолните молекули да образуват водородни връзки.

Феноли

Според химичните свойства фенолисе различават от алкохолите, което се дължи на взаимното влияние на хидроксилната група и бензеновия пръстен (фенил - C 6 H 5) в молекулата на фенола. Този ефект се свежда до факта, че π-електроните на бензеновия пръстен частично включват в своята сфера несподелени електронни двойки на кислородния атом на хидроксилната група, в резултат на което електронната плътност на кислородния атом намалява. Това намаление се компенсира от голямата поляризация на O-H връзката, което от своя страна води до увеличаване на положителния заряд на водородния атом:

Следователно водородът на хидроксилната група в молекулата на фенола е киселинен по природа.
Влиянието на атомите в молекулите на фенола и неговите производни е взаимно. Хидроксилната група влияе върху плътността на π-електронния облак в бензеновия пръстен. Той намалява при въглеродния атом, свързан с ОН групата (т.е. при 1-ви и 3-ти въглеродни атоми, мета позиция) и се увеличава при съседните въглеродни атоми - 2, 4, 6 - орто- И двойкапровизии.
Водородни атоми на бензен и орто- И двойкапозициите стават по-мобилни и лесно се заменят с други атоми и радикали.

Алдехиди

Алдехидиимат обща формула , Където — C=O — карбонилна група. Въглеродният атом в карбонилната група sp 2 е хибридизиран. Атомите, пряко свързани с него, са в една и съща равнина. Поради голямата електроотрицателност на кислородния атом в сравнение с въглеродната връзка C=Oе силно поляризиран поради изместване на електронната плътност на π връзката към кислорода:

Под влиянието на карбонилния въглероден атом в алдехидите се увеличава полярността на връзката С–Н, което повишава реактивността на този Н атом.

Карбоксилни киселини

Карбоксилни киселинисъдържат функционална група , Наречен карбоксилна група, или карбоксил. Наречен е така, защото се състои от карбонилна група -C=Oи хидроксил -ТОЙ.
В карбоксилните киселини хидроксилната група е свързана с въглеводороден радикал и карбоксилна група. Отслабването на връзката между кислорода и водорода в хидроксилната група се обяснява с разликата в електроотрицателността на въглеродните, кислородните и водородните атоми. Въглеродният атом придобива някакъв положителен заряд. Този въглероден атом привлича електронен облак от кислородния атом на хидроксилната група. Компенсирайки изместената електронна плътност, кислородният атом на хидроксилната група привлича към себе си електронния облак на съседния водороден атом. Връзката O–H в хидроксилната група става по-полярна и водородният атом става по-подвижен.

Видео урок:

Лекция: Класификация на органичните вещества. Номенклатура на органичните вещества (тривиална и международна)

Класификация на органичните вещества

Класификацията на органичните вещества се основава на теорията на A.M. Бутлеров. Таблицата показва класификацията на органичните вещества в зависимост от вида на структурата на въглеродната верига, т.е. по вид въглероден скелет:

Ациклични съединения- това са органични вещества, в молекулите на които въглеродните атоми са свързани помежду си в прави и разклонени отворени вериги.

Например етанът е ацикличен:

или ацетилен:

В противен случай такива съединения се наричат ​​алифатни или мастни съединения, тъй като първите съединения от тази серия органични вещества са получени от растителни или животински мазнини. Ацикличните съединения включват:

Лимит (или наситен) - тези съединения съдържат във въглеродния скелет единични ковалентни неполярни въглерод-въглерод С-С и слабо полярни С-Н връзки, това са алкани.

Общата молекулна формула на алканите е C n H 2n+2, където n е броят на въглеродните атоми във въглеводородна молекула. Те включват отворени вериги, както и затворени (циклични) въглеводороди. Всички въглеродни атоми в алканите имат sp 3 - хибридизация. Запомнете следните алкани:

Метан - CH 4

Етан - C 2 H 6: CH 3 -CH 3

Пропан - C3H8: CH3-CH2-CH3

Бутан - C 4 H 10: CH 3 -(CH 2) 2 -CH 3

Пентан - C 5 H 12: CH 3 -(CH 2) 3 -CH 3

Хексан - C6H14: CH3-(CH2)4-CH3

Хептан - C 7 H 16: CH 3 -(CH 2) 5 -CH 3

Октан - C8H18: CH3-(CH2)6-CH3

Нонан - C9H20: CH3-(CH2)7-CH3

Декан - C 10 H 22: CH 3 -(CH 2) 8 -CH 3

Ненаситени (или ненаситени) - съдържат множество - двойни (C=C) или тройни (C≡C) връзки, това са алкени, алкини и алкадиени:

1) Аlkens- съдържат една връзка въглерод-въглерод, която е двойна C=C. Обща формула - CnH2n.Въглеродните атоми в тези съединения имат sp 2 - хибридизация. Връзката C=C има π връзка и σ връзка, така че алкените са по-реактивни от алканите. Запомнете следните алкени:

Етен (етилен) - C 2 H 4: CH 2 =CH 2

Пропен (пропилен) - C 3 H 6: CH 2 = CH-CH 3

Бутен - C 4 H 8: бутен-1 CH 3 -CH 2 -CH=CH, бутен-2 ​​CH 3 -CH=CH-CH 3, изобутен [CH 3 ] 2 C=CH 2

Пентен - C 5 H 10: 1-пентен CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH=CH 2, 2-пентен C 2 H 5 CH=CHCH 3

Хексен - C 6 H 12: 1-хексен CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, цис - хексен-2 ​​CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 3 и други изомери.

Хептен - C 7 H 14: 1-хептен CH 2 =CH-CH 2 -CH-CH 2 -CH 2 -CH 3, 2-хептен CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 и т.н.

Октен - C 8 H 16: 1-октен CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, 2-октен CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 и т.н.

Нонен - ​​C 9 H 18: 3-нонен CH 3 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3, 5-нонен CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH=CH-CH2-CH2-CH3 и т.н.

Децен - C 10 H 20: 2-децен CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 3 и др.

Както забелязахте, имената на алкените са подобни на имената на алканите, с разлика в наставката. Имената на алканите имат наставката -ан, а алкените имат наставката -ен. Освен това сред изброените алкени няма метен. Не забравяйте, че метанът не съществува, защото метанът има само един въглерод. А за образуването на алкени е необходимо образуването на двойни връзки.

Местоположението на двойната връзка се обозначава с число, например 1-бутен: CH 2 =CH–CH 2 –CH 3 или 1-хексен: CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –CH=CH 2 . Моля, обърнете внимание на това правило: номерирането на въглеводородните вериги трябва да бъде направено така, че двойните връзки да са с най-ниския номер, например 2-хексен:

2) Алкинс– молекулите съдържат една тройна C≡C връзка. Обща формула - CnH2n-2. IN имена на алкининаставката -an се заменя с -in. Например 3-хептин: CH3 –CH2 –CH2 –C≡C–CH2 –CH3.За етин HC≡CH е възможно и тривиалното наименование ацетилен. Позицията на тройната връзка е посочена по същия начин, както в предишния случай с алкени. Ако има повече от една тройна връзка в едно съединение, тогава към името се добавя суфиксът -диин или -трийн. Ако съединението съдържа както двойни, така и тройни връзки, тогава тяхното номериране се определя от двойната връзка, следователно те се наричат ​​първо двойни, след това тройни връзки. Например, хексадиен-1,3-в-5: CH 2 =CH–CH2 =CH2 –C≡CH.

3) Алкадиени – молекулите съдържат две двойни С=С връзки. Обща формула - CnH2n-2,същото като за алкините. Алкините и алкадиените принадлежат към междукласови изомери.Например, 1,3-бутадиен или дивинил С4Н6: СН2=СН-СН=СН2.

Циклични връзки- Това органична материя, чиито молекули съдържат три или повече атома, свързани в затворен пръстен, образувайки цикли.

Наситените циклични въглеводороди се наричат ​​циклоалкани. За тяхобща формула - CnH 2n. Молекулите съдържат затворени вериги или пръстени. Например, циклопропан (C3H6):

и циклобутан (C 4 H 8):

В зависимост от това кои атоми образуват пръстените, този тип съединения се разделят на карбоциклични и хетероциклични.

Карбоцикличен , които иначе се наричат ​​хомоциклични, съдържат само въглеродни атоми в циклите. От своя страна те се делят на алифатни и ароматни.

Алициклични (алифатни) съединения се различават по това, че въглеродните атоми могат да бъдат свързани един с друг в прави, разклонени вериги или пръстени, използвайки единични, двойни или тройни връзки.

Типично алифатно съединение е циклохексенът:

Ароматни съединения получиха името си поради ароматната миризма на веществото. Наричани иначе арени. Те се отличават с наличието на бензенов пръстен в съединението:

В състава може да има няколко такива пръстена. Например нафталин:

Също така тази група съединения съдържа ароматна система, която характеризира високата стабилност и стабилност на съединението. Една ароматна система съдържа 4n+2 електрона в пръстена (където n = 0, 1, 2, ...). Тази група органични вещества е склонна да претърпява реакции на заместване, а не реакции на добавяне.

Ароматните съединения могат да имат функционална група, прикрепена директно към пръстена. Например толуен:

Хетероциклични съединения винаги съдържат във въглеводородния цикъл един или повече хетероатоми, които са кислородни, азотни или серни атоми. Ако има пет хетероатома, тогава съединенията се наричат ​​петчленни, ако има шест, тогава шестчленни. Пример за хетероциклено съединение е пиридин:

Класификация на въглеводородните производни

Други органични вещества се разглеждат изключително като производни на въглеводороди, които се образуват, когато във въглеводородни молекули се въвеждат функционални групи, които включват други химични елементи. Формулата на съединения с една функционална група може да бъде записана като R-X. Където R е въглеводороден радикал (фрагмент от въглеводородна молекула без един или повече водородни атоми; X е функционална група. Въз основа на наличието на функционални групи въглеводородите се разделят на:

Халогенни производни - съдейки по името, става ясно, че в тези съединения водородните атоми са заменени с атоми на някакъв халоген.

Алкохоли и феноли.В алкохолите водородните атоми са заменени с хидроксилна група -OH. Според броя на тези групи алкохолите се разделят на едноатомни и многоатомни, включително двуатомни, триатомни и др.

Формула на едновалентни алкохоли: CnH2n+1OHили CnH2n+2O.

Формула на многовалентни алкохоли: C n H 2n +2O x; x е атомността на алкохола.

Алкохолите също могат да бъдат ароматни. Формула на едновалентни ароматни алкохоли: CnH2n-6O.

Трябва да се помни, че производните на ароматни въглеводороди, в които един/няколко водородни атома са заменени с хидроксилни групи, не принадлежат към алкохолите. Този тип принадлежи към класа на фенолите. Причината, поради която фенолите не се класифицират като алкохоли, се дължи на техните специфични химични свойства. Едновалентните феноли са изомерни на едновалентните ароматни алкохоли. Тоест те също имат обща молекулна формула CnH2n-6O.

Амини- производни на амоняк, в които един, два или три водородни атома са заменени с въглеводороден радикал. Амини, в които само един водороден атом е заменен с въглеводороден радикал, тоест имащи обща формула R-NH 2 , се наричат ​​първични амини. Амините, в които два водородни атома са заменени с въглеводородни радикали, се наричат ​​вторични. Формулата им е R-NH-R'. Трябва да се помни, че радикалите R и R’ могат да бъдат еднакви или различни. Ако и трите водородни атома на амонячната молекула са заменени с въглеводороден радикал, тогава амините са третични. В този случай R, R’, R’’ могат да бъдат напълно еднакви или различни. Общата формула на първичните, вторичните и третичните наситени амини е C n H 2n +3N. Ароматните амини с един ненаситен заместител имат формулата CnH2n-5N.

Алдехиди и кетони. В алдехидите при първичния въглероден атом два водородни атома са заменени с един кислороден атом. Тоест структурата им съдържа алдехидна група – CH=O. Обща формула - R-CH=O. В кетоните при вторичния въглероден атом два водородни атома са заменени с кислороден атом. Тоест това са съединения, чиято структура съдържа карбонилна група –C(O)-. Обща формула на кетоните: R-C(O)-R’. В този случай радикалите R, R’ могат да бъдат еднакви или различни. Алдехидите и кетоните са доста сходни по структура, но все пак се разграничават като класове, тъй като имат значителни разлики в химичните свойства. Общата формула на наситените кетони и алдехиди е: CnH2nO.

Карбоксилни киселини съдържат карбоксилна група –COOH. Когато една киселина съдържа две карбоксилни групи, киселината се нарича дикарбоксилна киселина. Наситените монокарбоксилни киселини (с една -COOH група) имат обща формула - CnH2nO 2 . Ароматните монокарбоксилни киселини имат обща формула CnH2n-8O 2 .

Етери– органични съединения, в които два въглеводородни радикала са индиректно свързани чрез кислороден атом. Тоест те имат формула като: R-O-R'. В този случай радикалите R и R’ могат да бъдат еднакви или различни. Формула на ограничаващи етери - CnH2n+1OHили C n H 2n +2O.

Естери– клас съединения на базата на органични карбоксилни киселини, в които водородният атом в хидроксилната група е заменен с въглеводороден радикал R.

Нитро съединения – производни на въглеводороди, в които един или повече водородни атоми са заместени с нитро група –NO 2. Наситените нитро съединения с една нитро група имат формулата C n H 2n +1NO 2 .

Аминокиселиниимат в структурата си едновременно две функционални групи - амино NH 2 и карбоксилна - СООН. Например: NH 2 -CH 2 -COOH. Наситените аминокиселини с една карбоксилна и една аминогрупа са изомерни на съответните наситени нитросъединения, т.е. те имат обща формула C n H 2n +1NO 2 .

Номенклатура на органичните съединения

Номенклатурата на връзките е разделена на 2 вида:

тривиално и

систематичен.

Тривиалното е исторически първата номенклатура, възникнала в самото начало на развитието на органичната химия. Имената на веществата са асоциативни по природа, например оксалова киселина, урея, индиго.

Създаване на систематичен, т.е. Международната номенклатура започва през 1892 г. Тогава се поставя началото на Женевската номенклатура, която от 1947 г. до наши дни е продължена от IUPAC (IUPAC – Международна унифицирана химическа номенклатура). Според систематичната номенклатура имената на органичните съединения са съставени от корена, указващ дължината на главната верига, т.е. въглеродни атоми, свързани в неразклонена верига, както и префикси и суфикси, показващи наличието и местоположението на заместители, функционални групи и множествени връзки.