Ang pag-uuri ng mga organic compound ay batay sa teorya ng kemikal na istraktura A. M. Butlerova. Systematic classification - ang pundasyon ng pang-agham na katawagan. Salamat dito, naging posible na ibigay ang pangalan sa bawat kilalang at bagong organikong bagay, batay sa magagamit
Mga klase ng organic compounds.
Inuri ng dalawang pangunahing tampok: lokalisasyon at bilang ng mga functional na grupo sa molekula at ang istraktura ng carbon skeleton.
Ang carbon skeleton ay isang bahagi ng isang molekula na medyo matatag sa iba't ibang mga reaksiyong kemikal. Ang mga organikong compound ay nahahati sa mga malalaking grupo, habang isinasaalang-alang ang organikong bagay.
Acyclic compounds. (Biotic compounds ng fatty series o aliphatic compounds). Ang mga organic compound na ito sa istraktura ng mga molecule ay naglalaman ng isang tuwid o branched carbon chain.
Carbocyclic compounds. - Ang mga ito ay mga sangkap na may closed carbon chain - cycle. Ang mga biosotes na ito ay nahahati sa mga grupo: aromatic at alicyclic.
Heterocyclic natural na organic compounds. - Mga sangkap, sa istraktura ng mga molecule na may mga cycle na nabuo ng carbon atoms at atoms ng iba pang mga elemento ng kemikal (oxygen, nitrogen, sulfur) heteratoms.
Ang mga compounds ng bawat hilera (grupo) ay nahahati sa mga klase ng iba't ibang mga organic compound. Ang pag-aari ng organikong bagay sa isa o ibang klase ay tinutukoy ng pagkakaroon ng ilang mga functional na grupo sa molekula nito. Halimbawa, ang mga klase ng hydrocarbons (ang tanging uri ng organic na sangkap na kung saan walang mga functional group), amines, aldehydes, phenols, carboxylic acids, ketones, alcohols, atbp.
Upang matukoy ang tagagawa ng organic compound sa isang hilera at klase, isang carboxylic skeleton o carbon chain (acyclic compounds), cycle (carbocyclic compounds) o ang kernel, sa hinaharap, matukoy ang presensya sa organic substance molecule ng iba pang atomic (functional ) Mga grupo, halimbawa, hydroxyl - ito, carboxyl - soam, amino group, mga grupo ng iMino, sulfhydride group - sh, atbp. Ang functional group o grupo ay tumutukoy sa pagkakakilanlan ng biosocial sa isang partikular na klase, ang pangunahing pisikal at kemikal na katangian nito. Dapat sabihin na ang bawat functional group ay hindi lamang tumutukoy sa mga pag-aari na ito, ngunit nakakaapekto rin sa iba pang mga atomo at atomic group, habang nakakaranas din ng kanilang epekto.
Kapag pinapalitan ang acyclic at cyclic hydrocarbons o heterocyclic compounds ng hydrogen atom sa iba't ibang mga grupo ng functional, ang mga organic compound ay nakuha, na may kaugnayan sa ilang mga klase. Nagpapakita kami ng hiwalay na mga grupong functional na tumutukoy sa mga pasilidad ng isang organic compound sa isang partikular na klase: Hydrocarbons RH, Halogen Derivatives ng Hydrocarbons - R-Hal, Aldehydes - R-Coh, Ketones - R1-CO-R2, Alcohols at Phenols R-Oh , Carboxylic Acids - R-Cooh - R1-O-R2, R-Cohal, R-Coor carboxylic acid halogenhydrides, nitrogenation - r-no2, sulfocislotes -r-so3h, organometallic compounds - r-me, mercaptane r-sh.
Ang mga organic compound na may isang functional group sa istraktura ng kanilang mga molecule ay tinatawag na organic compounds na may simpleng mga function, dalawa o higit pang mga koneksyon na may mixed function. Ang mga halimbawa ng mga organic compound na may simpleng mga function ay maaaring hydrocarbons, alkohol, ketones, aldehydes, amines, carboxylic acids, nitro compounds, atbp. Ang mga halimbawa ng mga compound na may mixed function ay maaaring hydroxy cells, ketokislotes, atbp.
Espesyal na lugar sumasakop sa kumplikadong bioorganic compounds: protina, proteids, lipids, nucleic acids, carbohydrates, na kung saan molecule isang malaking bilang ng iba't ibang mga functional na grupo.
Sa kasalukuyan, higit sa 10 milyong organic compounds ay kilala. Ang ganitong malaking bilang ng mga compound ay nangangailangan ng mahigpit na pag-uuri at pinag-isang internasyonal na mga panuntunan sa katawagan. Ang isyu na ito ay nagbabayad ng espesyal na pansin sa paggamit ng mga teknolohiya ng computer upang lumikha ng iba't ibang mga database.
1.1. Pag-uuri
Ang istraktura ng mga organic compound ay inilarawan gamit ang istruktura formula.
Ang istruktura formula ay tinatawag na isang imahe ng isang pagkakasunud-sunod ng umiiral na mga atoms sa isang molekula gamit ang mga simbolo ng kemikal.
Na may konsepto ng isang pagkakasunud-sunod ng pagkonekta ng mga atomo sa isang molekula na may direktang kaugnay na kababalaghan isomeria.i.e. ang pagkakaroon ng mga compounds ng parehong komposisyon, ngunit ng iba't ibang mga kemikal na istraktura, na tinatawag na estrukturaisomers (isomers. mga gusali).Ang pinakamahalagang katangian ng karamihan sa mga inorganikong compound ay. istraktura,ipinahayag ng molecular formula, halimbawa chloride hydrochloric acid HC1, sulfuric acid h2 kaya 4. Para sa mga organic compound, ang komposisyon at, naaayon, ang molekular na formula ay hindi malabo na mga katangian, dahil maraming mga aktwal na compound ang maaaring tumutugma sa parehong komposisyon. Halimbawa, estruktural isomers ng butane at isobutan, pagkakaroon ng parehong molekular formula na may4 h 10, naiiba ang mga ito sa pagkakasunud-sunod ng mga umiiral na atoms at may iba't ibang mga katangian ng physicochemical.
Ang unang criterion ng klasipikasyon ay ang dibisyon ng mga organic compound sa mga grupo, isinasaalang-alang ang istraktura ng carbon skeleton (Scheme 1.1).
SCHEME 1.1.Pag-uuri ng mga organic compound sa istraktura ng carbon skeleton
Ang mga compound ng acyclic ay mga compound na may bukas na kadena ng carbon atoms.
Aliphatic (mula sa Griyego.a. leiphar.- taba) hydrocarbons - ang pinakasimpleng mga kinatawan ng acyclic compounds - naglalaman lamang ng carbon at hydrogen atoms at maaaring maging saturated.(alkanes) at unsaturated(alkenes, alkadienia, alkina). Ang kanilang mga istruktura formula ay madalas na naitala sa mga dinaglat (compressed) form, tulad ng ipinapakita sa pamamagitan ng halimbawa n.- Handa at 2,3-dimethylbutan. Sa kasong ito, ang pagtatalaga ng mga solong bono ay tinanggal, at ang parehong mga grupo ay nagtatapos sa mga braket at ipahiwatig ang bilang ng mga grupong ito.
Ang carbon chain ay maaaring maging unbranched(halimbawa, sa n-pentane) at branched.(Halimbawa, sa 2,3-dimethylbutany at isoprene).
Ang mga cyclic compound ay compounds na may closed chain ng atoms.
Depende sa likas na katangian ng mga atoms na bumubuo sa cycle, ang carbocyclic at heterocyclic compounds ay nakikilala.
Carbocyclic compounds. naglalaman lamang ng cycle carbon atoms at nahahati sa aromatikoat alicyclic(cyclic non-aromatic). Ang bilang ng mga atom ng carbon sa mga siklo ay maaaring naiiba. Malaking cycle (macrocycles) na binubuo ng 30 carbon atoms at higit pa ay kilala.
Para sa imahe ng cyclic structures ay maginhawa skeletal formula.kung saan pinababa nila ang mga simbolo ng carbon at hydrogen atoms, ngunit ang mga simbolo ng mga natitirang elemento (n, o, s, atbp.) Ay nagpapahiwatig. Ganito
ang mga formula bawat anggulo ng isang polygon ay nangangahulugang isang carbon atom na may kinakailangang bilang ng mga atom ng hydrogen (isinasaalang-alang ang apat na gravity ng carbon atom).
Ang ninuno ng aromatic hydrocarbons (arena) ay bensina. Naphthalene, anthracene at phenantrene ay kabilang sa polycyclic arena. Naglalaman ito ng condensed benzene rings.
Heterocyclic compounds. maglaman sa isang cycle, maliban sa carbon atoms, isa o higit pang mga atoms ng iba pang mga elemento - heteratoms (mula sa Griyego. heteros.- Iba, Iba pa): nitrogen, oxygen, sulfur, atbp.
Ang malaking iba't ibang mga organic compound ay maaaring isaalang-alang bilang isang buo bilang hydrocarbons o ang kanilang mga derivatives na nakuha sa pamamagitan ng pangangasiwa sa istraktura ng hydrocarbons ng functional group.
Ang functional group ay isang heteroatom o isang grupo ng mga atoms ng isang kapansin-pansin na kalikasan na tumutukoy sa mga compound ng koneksyon sa isang tiyak na klase at responsable para sa mga katangian ng kemikal nito.
Ang isang pangalawang, mas malaking criterion ng klasipikasyon, ay ang dibisyon ng mga organic compound sa mga klase, depende sa likas na katangian ng mga functional group. Ang mga pangkalahatang formula at mga pangalan ng pinakamahalagang klase ay ipinapakita sa talahanayan. 1.1.
Ang mga compound na may isang functional group ay tinatawag na monofunctional (halimbawa, ethanol), na may ilang magkaparehong mga grupong functional - polyfunctional (halimbawa,
Table 1.1.Ang pinakamahalagang uri ng organic compounds.
* Kung minsan ang dual at triple bond ay binibilang para sa mga functional group.
** Minsan inilapat pangalan. tioethers.ang paggamit ay hindi dapat gamitin dahil ito
ay tumutukoy sa mga ester na naglalaman ng sulfur (tingnan ang 6.4.2).
gliserin), na may maraming iba't ibang mga grupo ng pagganap - heterofunctional (halimbawa, collamin).
Ang mga koneksyon ng bawat klase ay binubuo homologoi.e. Isang pangkat ng mga kaugnay na compound na may parehong uri ng istraktura, bawat kasunod na miyembro ng kung saan naiiba mula sa nakaraang sa homologous pagkakaiba2 bilang bahagi ng isang radikal na hydrocarbon. Halimbawa, ang pinakamalapit na homologo ay ethane2 h 6 at propane na may z n 8, methanol
Ch 3 it and ethanol ch 3 ch 2 it, propane, ch 3 ch 2 coxy and butano3 CH 2 CH 2. Soam acid. Ang mga homologist ay may malapit na mga katangian ng kemikal at natural na pagbabago ng mga pisikal na katangian.
1.2. Nomenclature
Ang nomenclature ay isang sistema ng patakaran na nagbibigay-daan sa iyo upang magbigay ng isang hindi malabo na pangalan sa bawat indibidwal na tambalan. Para sa gamot, ang kaalaman sa pangkalahatang mga panuntunan ng katawagan ay partikular na kahalagahan, dahil ang mga pangalan ng maraming gamot ay itinatayo alinsunod sa kanila.
Sa pangkalahatan ay tinatanggap systematic nomenclature of Jupak.(IUPAC - International Union of Theoretical and Applied Chemistry) *.
Gayunpaman, patuloy pa rin at malawakang ginagamit (lalo na sa gamot) trivial.(ordinaryong) at semi -rial na mga pangalan na ginamit bago pa ang pagtatayo ng sangkap. Sa mga pangalan na ito, ang mga likas na pinagkukunan ay maaaring masasalamin at mga pamamaraan para sa pagkuha, lalo na ang mga kapansin-pansin na katangian at mga aplikasyon. Halimbawa, ang lactose (asukal sa gatas) ay nakahiwalay mula sa gatas (mula sa Lat. lactum- gatas), palmitic acid - mula sa palm oil, peyrogradic acid na nakuha sa isang pyrolysis ng ubas acid, sa pangalan ng gliserin ay nagpapakita ng matamis na lasa (mula sa Griyego. glykys- Sweet).
Ang mga maliit na pangalan ay kadalasang may mga likas na compound - amino acids, carbohydrates, alkaloid, steroid. Ang paggamit ng ilang mga root na walang kuwenta at semi -rial na mga pangalan ay pinapayagan ng mga patakaran ng Hudyo. Kasama sa mga pangalan na ito, halimbawa, "gliserin" at ang mga pangalan ng maraming malawak na kilalang mabango na hydrocarbons at ang kanilang mga derivatibo.
* Mga panuntunan ng katiyakan ng Jewage sa Chemistry. T. 2. - Organic Chemistry / Per. mula sa Ingles - M.: VINITI, 1979. - 896 p.; Khlebnikov A.F., Novikov M.S.Modernong nomenclature ng organic compounds, o kung paano itama ang organikong bagay. - St. Petersburg: NGO "Propesyonal", 2004. - 431 p.
Sa mga maliit na pangalan ng mga derivatives ng mga derivatives ng benzene, ang mutual na lokasyon ng mga substituents sa singsing ay ipinahiwatig ng mga prefix ortho- (o-)- Para sa mga grupo sa malapit meta- (m-)- sa pamamagitan ng isang carbon atom at para- (p-)- bagkos. Halimbawa:
Para sa paggamit ng sistematikong katawagan, kailangang malaman ni Jupak ang nilalaman ng mga sumusunod na termino ng katawagan:
Organic radical;
Rhodonachable istraktura;
Katangian ng grupo;
Deputy;
Lockant.
Organic radical * - Ang nalalabi ng molekula mula sa kung saan ang isa o higit pang mga atoms ng hydrogen ay aalisin at ang isa o higit pang mga valents ay mananatiling libre.
Ang hydrocarbon radicals ng aliphatic series ay may karaniwang pangalan - alkyl(Sa pangkalahatang mga formula, r), ang mga radikal ng aromatic series - aryl(AR). Ang unang dalawang kinatawan ng Alkanan - Methane at Ethane - Form Monovalent Radicals Methyl Ch 3 - at Ethyl 3 CH 2 -. Ang mga pangalan ng monavalent radicals ay karaniwang nabuo kapag ang suffix ay pinalitan -an. suffix. -il.
Carbon atom na nauugnay sa isa lamang carbon atom (i.e end), na tinatawag na primarymay dalawa - pangalawangmay tatlong - tersiyaryoapat - quaternary.
* Ang terminong ito ay hindi dapat malito sa terminong "libreng radikal", na nagpapakilala ng isang atom o grupo ng mga atoms na may isang di-angkop na elektron.
Ang bawat kasunod na homologue dahil sa hindi pagkakapantay-pantay ng mga atomo ng carbon, ay bumubuo ng maraming radikal. Sa pamamagitan ng pag-alis ng hydrogen atom mula sa terminal carbon atom, ang propane ay nakuha ng isang radikal n.-Propyl (normal propyl), at mula sa pangalawang carbon atom - ang radikal isopropyl. Butane at isobutane bawat form dalawang radicals. Sulat n-(na pinapayagan na alisin) bago ang pangalan ng radikal ay nagpapahiwatig na ang libreng valence ay nasa dulo ng unbranched chain. Prefix pangalawa (pangalawang) ay nangangahulugan na ang libreng valence ay nasa pangalawang carbon atom, at ang prefix tert- (Tertiary) - Sa Tertiary.
Rhodonachable istraktura - Kemikal na istraktura na ang batayan ng itinatag tambakan. Sa acyclic compounds, bilang isang pangkalahatang istraktura ay isinasaalang-alang pangunahing kadena ng carbon atoms,sa carbocyclic at heterocyclic compounds - ikot.
Katangian ng grupo - Isang functional group na nauugnay sa isang pangkalahatang istraktura o bahagyang kasama sa komposisyon nito.
Deputy.- Anumang atom o grupo ng mga atoms substituting isang hydrogen atom sa organic compound.
Lockant(mula sa Lat. locus- Lugar) digit o titik na nagpapahiwatig ng posisyon ng substituent o maramihang komunikasyon.
Ang dalawang uri ng nomenclature ay pinaka-malawak na ginagamit: kapalit at radikal-functional.
1.2.1. Kapalit na nomenclature
Ang pangkalahatang disenyo ng pangalan sa nomenclature ng pagpapalit ay iniharap sa Scheme 1.2.
Scheme 1.2.Ang pangkalahatang disenyo ng pangalan ng koneksyon sa nomenclature ng pagpapalit
Ang pangalan ng organic compound ay isang kumplikadong salita, na kinabibilangan ng pangalan ng pangkalahatang istraktura (ugat) at ang mga pangalan ng iba't ibang uri ng mga substituents (bilang mga prefix at suffix) na sumasalamin sa kanilang likas na katangian, lokasyon at numero. Kaya ang pangalan ng nomenclature na ito - kapalit.
Ang mga deputies ay nahahati sa dalawang uri:
Hydrocarbon radicals at katangian ng mga grupo na ipinahiwatig lamang ng mga prefix (Table 1.2);
Mga katangian ng katangian na ipinahiwatig ng parehong mga prefix at suffix depende sa seniority (Table 1.3).
Upang ipunin ang pangalan ng organic compound sa nomenclature ng pagpapalit, ang pagkakasunud-sunod ng mga panuntunan sa ibaba ay ginagamit.
TALAAN 1.2.Ang ilang mga katangian ng mga grupo ay tinutukoy lamang ng mga prefix
TALAAN 1.3.Prefix at suffix na ginagamit upang ipahiwatig ang pinakamahalagang mga grupo ng katangian
* Ang atom ng carbon na minarkahan ng kulay ay kasama sa komposisyon ng pangkalahatang istraktura.
** Karamihan sa mga phenols ay may mga maliit na pangalan.
Rule 1. Pagpili ng isang mas lumang katangian ng grupo. Ibunyag ang lahat ng magagamit na mga substituent. Sa mga katangian ng mga grupo, ang nakatatandang grupo ay tinutukoy (kung kasalukuyan), gamit ang seniorcy scale (tingnan ang Table 1.3).
Rule 2. Pagpapasiya ng pangkalahatang istraktura. Bilang isang istraktura ng tribo sa acyclic compounds, ang pangunahing kadena ng carbon atoms ay ginagamit, at sa carbocyclic at heterocyclic compounds - ang pangunahing cyclic na istraktura.
Ang pangunahing kadena ng carbon atoms sa acyclic compounds ay pinili ayon sa pamantayan sa ibaba, at ang bawat kasunod na criterion ay ginagamit kung ang nakaraang isa ay hindi humantong sa isang natatanging resulta:
Ang maximum na bilang ng mga katangian ng mga grupo na tinutukoy ng parehong prefix at suffix;
Pinakamataas na bilang ng maraming koneksyon;
Pinakamataas na carbon atom chain length;
Ang maximum na bilang ng mga katangian ng mga grupo na tinukoy lamang ng mga prefix.
Rule 3. Bilang ng pinagmulan ng istraktura. Ang pangkalahatang istraktura ay may bilang upang ang mas lumang katangian ng grupo ay tumatanggap ng pinakamaliit na locket. Kung ang pagpili ng numero ay hindi maliwanag, pagkatapos ay ang panuntunan ng hindi bababa sa Lokalkov ay inilapat, i.e. Ito ay bilang upang ang mga deputies makuha ang pinakamaliit na mga numero.
Rule 4. Ang pangalan ng katawan ng istraktura ng tagsibol na may mas lumang grupo ng katangian. Sa pamagat ng pinagmulan ng istraktura, ang antas ng saturation ay nagpapakita ng mga suffix: -an. sa kaso ng isang saturated carbon skeleton, -Nga. - may double at -sa. - Triple komunikasyon. Ang pamagat ng pangkalahatang istraktura ay naka-attach sa suffix denoting ang mas lumang katangian ng grupo.
Rule 5. Mga pangalan ng mga substituents (maliban sa pinakamataas na grupo ng katangian). Ibinibigay nila ang pangalan sa mga substituent na tinutukoy ng mga prefix sa alpabetikong order. Ang posisyon ng bawat substituent at bawat maramihang komunikasyon ay nagpapahiwatig ng mga numero na naaayon sa carbon atom number kung saan ang substituent ay nauugnay (tanging ang pinakamaliit na numero ay nagpapahiwatig para sa maraming komunikasyon).
Sa terminong Ruso, ang mga numero ay naglalagay ng mga numero bago ang mga prefix at pagkatapos ng suffix, halimbawa, 2-aminoethanol H 2 nch 2 ch 2 oh, butadiene-1.3
Ch 2 \u003d ch-ch \u003d ch 2, propanol-1 ch 3 ch 2 ch 2.
Upang ilarawan ang mga patakarang ito, ang mga sumusunod ay mga halimbawa ng pagtatayo ng mga pangalan ng isang bilang ng mga compound alinsunod sa pangkalahatang pamamaraan 1.2. Sa bawat kaso, ang mga katangian ng istraktura at ang paraan na makikita nila sa pamagat ay nabanggit.
Scheme 1.3.Pagbuo ng sistematikong pangalan ng fluorotan.
2- Bromo-1,1,1-trifluoro-2-chloroethane (ibig sabihin para sa paglanghap anesthesia)
Sa pagkakaroon ng ilang magkaparehong substituents sa compound, ang locker ay umuulit ng maraming beses bilang mga substituents, kasama ang pagdaragdag ng kaukulang multiply prefix (scheme 1.3). Ang mga substituents ay nakalista ayon sa alpabeto, at ang multiply prefix (sa halimbawang ito - tatlong-) sa alpabetikong pagkakasunud-sunod, huwag isaalang-alang. Scheme 1.4.Pagbuo ng isang sistematikong pamagat ng sitrato.
Pagkatapos ng suffix -Al, bilang para sa isang kumbinasyon Acid, hindi mo maaaring tukuyin ang posisyon ng mga katangian ng mga katangian, dahil sila ay palaging sa simula ng kadena (scheme 1.4). Ang mga double bond ay nagpapakita ng suffix - Dien. gamit ang kaukulang mga locker sa pamagat ng pinagmulan ng istraktura.
Ang suffix ay tumutukoy sa mas matanda ng tatlong magkakaugnay na grupo (scheme 1.5); Ang natitirang mga substituents, kabilang ang mga di-matagumpay na mga grupo ng katangian, ay nakalista sa pamamagitan ng ayon sa alpabeto bilang prefix.
Scheme 1.5.Konstruksiyon ng sistematikong pangalan ng penicilline.
Scheme 1.6.Konstruksiyon ng mga sistematikong pangalan ng oxaluchetic acid.
oxobutanic Acid (Carbohydrate Exchange Product)
Multiply prefixdi- bago kumbinasyon -Offic acid. ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng dalawang senior characteristic group (scheme 1.6). Lokant bago oxo tinanggal, dahil ang iba pang posisyon ng grupo ng Oxo ay tumutugma sa parehong istraktura.
Scheme 1.7.Pagbuo ng isang sistematikong pangalan ng Menthol.
Ang pag-numero sa cycle ay humantong mula sa carbon atom, kung saan ang senior na katangian ng grupo ay nauugnay (ito ay) (scheme 1.7), sa kabila ng katotohanan na ang pinakamaliit na hanay ng mga linya ng lahat ng mga substituents sa singsing ay maaaring 1,2,4 -, at hindi 1,2,5 - (tulad ng sa halimbawa sa pagsasaalang-alang).
Scheme 1.8.Pagbuo ng sistematikong pangalan ng pyridoxal.
I.Deputies: Gvdroxymethyl, hydroxy, methyl I.
Aldehyde Group, ang carbon atom na hindi kasama sa pangkalahatang istraktura (scheme 1.8), na tinutukoy ng suffix -Cake-Dehyd. (Tingnan ang Table 1.3). Grupo -sn.2 Ito ay itinuturing bilang isang composite substituent at tinatawag na "hydroxymethyl", i.e. methyl, kung saan, sa turn, isang hydrogen atom ay pinalitan ng isang hydroxyl group. Iba pang mga halimbawa ng mga substituents ng compound: dimethylamino- (ch 3) 2 n-, ethoxy- (abbreviations mula sa ethyloxy) na may2 h 5 o-.
1.2.2. Radical functional nomenclature
Ang radikal na functional nomenclature ay mas karaniwan kaysa sa pagpapalit. Ito ay higit sa lahat na ginagamit para sa mga klase ng mga organic compound, tulad ng mga alkohol, amines, ethers, sulphides at iba pa.
Para sa mga compound na may isang functional group, ang pangkalahatang pangalan ay kinabibilangan ng pangalan ng isang radikal na hydrocarbon, at ang pagkakaroon ng isang functional group ay masasalamin nang hindi direkta sa pamamagitan ng pangalan ng kaukulang klase ng mga compound na pinagtibay sa form na ito ng nomenclature (Table 1.4).
TALAAN 1.4.Ang mga pangalan ng mga klase ng tambalan na ginamit sa radikal na functional nomenclature *
1.2.3. Konstruksiyon ng isang sistematikong istraktura ng pangalan
Ang imahe ng istraktura ng sistematikong pangalan ay karaniwang mas madaling gawain. Una, ang istraktura ng henerasyon ay naitala - isang bukas na circuit o cycle, pagkatapos ay ang mga atomo ng carbon ay may bilang at ang mga substituents ayusin. Sa konklusyon, ang mga atom ng hydrogen ay natapos na sa kondisyon upang ang bawat atom ng carbon ay tetravalent.
Bilang isang halimbawa, ang istraktura ng mga istraktura ng gamot sa PCC (isang pagbawas mula sa Para-aminoAlcyl acid, ang sistematikong pangalan ay 4-amino-2-hydroxybenzoic acid) at limon (2-hydroxypropane-1,2,3-tricarbonic acid) acid .
4-amino-2-hydroxybenzoic acid.
Ang pangkalahatang istraktura ay ang maliit na pangalan ng cycle na may senior katangian
grupo (anak na lalaki):
Ang pagkakahanay ng mga substituents ay isang grupo sa C-4 atom at ang grupo na mayroon itong C-2 atom:
2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid.
Home carbon chain at numbering:
Ang pagkakahanay ng mga substituents - tatlong grupo ng anak (-tricarboxylic acid) at ang grupo mayroon itong isang atom ng C-2:
Appendix atoms ng hydrogen:
Dapat pansinin na sa sistematikong pangalan ng sitriko acid bilang isang pangkalahatang istraktura na napili propane,at hindi isang mas mahabang chain - pentandahil sa isang five-carbon chain imposibleng isama ang carbon atoms ng lahat ng mga grupo ng carboxyl.
Panimula
1. Limitahan ang hydrocarbons.
1.1. Saturated unbranched compounds.
1.1.1. Monovalent Radicals.
1.2. Saturated branched compounds na may isang representante
1.3. Saturated branched compounds na may ilang mga substituents.
2. Di-matutunaw Hydrocarbons.
2.1. Unsaturated unbranched hydrocarbons na may isang double bond (alkenes)
2.2. Unsaturated unbranched hydrocarbons na may isang triple bond (alkina)
2.3. Unsaturated branched hydrocarbons.
3. Cyclic hydrocarbons.
3.1. Aliphatic hydrocarbons.
3.2. Aromatic hydrocarbons.
3.3. Heterocyclic compounds.
4. Hydrocarbons na naglalaman ng mga functional group
4.1. Alkohol
4.2. Aldehydes at ketones 18.
4.3. Carboxylic acids 20.
4.4. Esters 22.
4.4.1. Simple ethers 22.
4.4.2. Esters 23.
4.5. Aminas 24.
5. Organic compounds na may maramihang mga grupo ng functional 25.
Literatura
Panimula
Ang pang-agham na pag-uuri at katawagan ng mga organic compound ay batay sa mga prinsipyo ng teorya ng kemikal na istraktura ng organic compounds.m. Butlerova.
Ang lahat ng mga organic compound ay nahahati sa mga sumusunod na pangunahing mga hilera:
Acyclic - tinatawag din silang aliphatic, o bold range compounds. Ang mga compound na ito ay may bukas na kadena ng carbon atoms.
Kabilang dito ang:
Cyclic - compounds na may closed chain ng atoms. Kabilang dito ang:
Sa kasalukuyan, ang tatlong uri ng nomenclature ay ginagamit upang pangalanan ang mga organic compound: Trivial, Rational at Systematic Nomenclature - IUPAC (JUPAC) NOMENCLATURE - International Union of Pure and Applied Chemistry (International Union of theoretical and Applied Chemistry).
Trivial (Historical) Nomenclature - Ang unang katawagan na lumitaw sa simula ng pag-unlad ng organic na kimika kapag walang pag-uuri at teorya ng istraktura ng mga organic compound. Ang mga organikong compound ay binigyan ng mga random na pangalan sa pinagmulan ng produksyon (oxalic acid, malic acid, vanillin), kulay o amoy (aromatic compound), mas madalas - sa pamamagitan ng mga kemikal na katangian (paraffins). Maraming mga naturang pangalan ang kadalasang ginagamit sa ngayon. Halimbawa: Urea, toluene, xylene, indigo, acetic acid, oily acid, valerian acid, glycol, alanine at marami pang iba.
Rational nomenclature - ayon sa nomenclature na ito, ang batayan ng organic compound name ay karaniwang ang pangalan ng pinaka-simple (kadalasan ng unang) miyembro ng homologous series. Ang lahat ng iba pang mga compound ay itinuturing na derivatives ng tambalang ito na nabuo sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga atoms ng hydrogen na may hydrocarbon o iba pang mga radikal (halimbawa: trimetiluxus aldehyde, methylamine, chloroacetic acid, methyl alcohol). Sa kasalukuyan, ang naturang nomenclature ay nalalapat lamang sa mga kaso kung saan ito ay nagbibigay ng isang partikular na visual na pag-unawa sa koneksyon.
Systematic nomenclature - IUPAC nomenclature - International Unified Chemical Nomenclature. Ang sistematikong katawagan ay batay sa modernong teorya ng istraktura at pag-uuri ng mga organic compound at sinusubukan upang malutas ang pangunahing problema ng nomenclature: ang pangalan ng bawat organic compound ay dapat maglaman ng tamang mga pangalan ng mga function (substituents) at ang pangunahing balangkas ng Ang hydrocarbon at dapat na tulad na sa pamamagitan ng pamagat posible na isulat ang tanging tamang istruktura formula.
Ang proseso ng paglikha ng internasyonal na nomenclature ay inilunsad noong 1892 ( Geneva nomenclature), patuloy noong 1930 ( Laureny nomenclature), Mula noong 1947, ang karagdagang pag-unlad ay nauugnay sa mga gawain ng komisyon ng Jewage sa katawagan ng mga organic compound. Nai-publish sa iba't ibang mga panuntunan ng mga tuntunin ng Jewage na nakolekta noong 1979 sa " asul na libro". Ang kanyang gawain, isinasaalang-alang ng Komisyon ng Hudyo ang hindi paglikha ng isang bagong, pinag-isang sistema ng katawagan, at pag-order, "codification", pagsasanay. Ang resulta nito ay ang magkakasamang buhay ng ilang mga sistema ng katawagan sa mga patakaran, at, dahil dito, maraming mga pinahihintulutang pangalan para sa parehong sangkap. Ang mga patakaran ng Jewerberry ay umaasa sa mga sumusunod na sistema: kapalit, radikal-functional, additive (connective), malaking katawagan, atbp.
SA kapalit na nomenclature Ang batayan ng pangalan ay isang hydrocarbon fragment, habang ang iba ay itinuturing bilang mga substituent ng hydrogen (halimbawa, (c 6 H 5) 3 ch - triphenylmethane).
SA radical functional nomenclature Ang pangalan ay batay sa pangalan ng katangian ng functional na grupo na tumutukoy sa kemikal na klase ng tambalang kung saan ang pangalan ng isang organic radical ay nakalakip, halimbawa:
C 2 h 5 oh - ethyl. alkohol;
C 2 H 5 CL - Ethyl. klorido;
CH 3 -O-C 2 H 5 - METHYL ETHYL eter.;
CH 3 -CO-CH \u003d CH 2 - METHYLVINYL ketone..
SA pagkonekta sa katawagan Ang pangalan ay binubuo ng ilang pantay na bahagi (halimbawa, c 6 h 5 -c 6 h 5 biphenyl) o pagdaragdag ng mga desisyon ng nakalakip na mga atomo sa pamagat ng pangunahing istraktura (halimbawa, 1,2,3,4 -TetrahyDronafthalin, hydrocorineic acid, ethylene oxide, styreldichloride).
Ang kapalit na nomenclature ay ginagamit sa pagkakaroon ng mga di-mahal na atoms (heteroatoms) sa molecular chain: ang mga ugat ng mga pangalan ng Latin ng mga atom na ito na may dulo ng "A" (a-nomenclature) ay nakalakip sa mga pangalan ng buong istraktura na iyon ay nangyari kung sa halip na heteroatoms ay carbon (halimbawa, CH 3 -O-CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -CH 2 -S-CH 3 2-OXA-8-TIA-5-AZANONAN).
Ang sistema ng Jewa ay karaniwang kinikilala sa mundo, at umaangkop lamang ayon sa gramatika ng wika ng bansa. Ang isang kumpletong hanay ng mga patakaran para sa aplikasyon ng sistema ng JUPAC sa maraming mas kaunting mga maginoo na uri ng mga molecule ay mahaba at kumplikado. Naglalaman lamang ito ng pangunahing nilalaman ng system, ngunit pinapayagan nito ang pangalan ng mga koneksyon kung saan inilalapat ang system.
1. Limitahan ang hydrocarbons.
1.1. Saturated unbranched compounds.
Ang mga pangalan ng unang apat na limitasyon ng hydrocarbons ay walang kuwenta (makasaysayang mga pangalan) - Methane, ethane, propane, butane. Simula sa ikalima, ang mga pangalan ay nabuo sa pamamagitan ng Griyego na numerikal na naaayon sa bilang ng mga atomo ng carbon sa molekula, kasama ang pagdaragdag ng suffix " -An.", Maliban sa bilang na" siyam ", kapag ang ugat ng Latin numerical" non- "ay nagsilbi.
Table 1. Mga pangalan ng limitasyon hydrocarbons.
Pangalan |
Pangalan |
|||
1.1.1. Monovalent Radicals.
Monovalent radicals nabuo mula sa puspos unbranched ultimate hydrocarbons gamit ang hydrogen mula sa isang may wakas carbon atom na tinatawag na pagpapalit suffix " -An."Sa pamagat ng hydrocarbon suffix" -Il.".
Ang isang carbon atom na may libreng valence ay nakakakuha ng isang numero? Ang mga radikal na ito ay tinatawag na. normal O. unbranched alkyls.:
CH 3 - - methyl;
Ch 3 -ch 2 -ch 2 -ch 2 - - butyl;
Ch 3 -ch 2 -ch 2 -ch 2 -ch 2 -ch 2 - - hexyl.
Table 2. Mga pangalan ng Hydrocarbon Radicals.
1.2. Saturated branched compounds na may isang representante
Ang nomenclature ng Hudyo para sa mga Alkanans sa mga indibidwal na pangalan ay nananatili ang prinsipyo ng Geneva nomenclature. Ang pagtawag sa Alcan, magpatuloy mula sa pangalan ng hydrocarbon na tumutugma sa pinakamahabang carbon chain sa tambalang ito (pangunahing kadena), at pagkatapos ay ipahiwatig ang mga radikal na katabi ng pangunahing kadena na ito.
Ang pangunahing carbon chain, una, ay dapat na ang pinakamahabang, pangalawa, kung may dalawa o higit pa ang parehong mga kadena kasama ang haba, pagkatapos ay ang pinaka-branched ay pinili.
* Para sa pangalan ng saturated branched compounds, ang pinakamahabang chain ng carbon atoms ay pinili:
* Bilang ang napiling chain mula sa isang dulo patungo sa isa pang mga numero ng Arabic, at ang pagbubuo ay nagsisimula mula sa dulo kung saan ang representante ay mas malapit:
* Ipahiwatig ang posisyon ng substituent (ang bilang ng carbon atom, na may alkyl radical):
* Tumawag sila ng alkyl radical alinsunod sa posisyon nito sa kadena:
* Tawagan ang pangunahing (ang pinakamahabang carbon chain):
Kung ang substituent ay halogen (fluorine, chlorine, bromine, yodo), pagkatapos ay ang lahat ng mga panuntunan sa katawagan ay nanatili:
Ang mga maliit na pangalan ay naka-imbak lamang para sa mga sumusunod na hydrocarbons:
Kung may ilang magkaparehong substituents sa hydrocarbon chain, bago ang kanilang pangalan ay ang "di", "tatlo", "tetra", "penta", "hex", atbp., Tinutukoy ang bilang ng mga grupo na naroroon:
1.3. Saturated branching compounds na may ilang mga substituents.
Kung mayroong dalawa o higit pang iba't ibang mga kadena ng panig, maaari silang nakalista: a) sa alpabetikong order o B) sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng pagiging kumplikado.
a) kapag naglilista ng iba't ibang mga chain ng panig alpabetikong Order. Ang mga multiply prefix ay hindi isinasaalang-alang. Sa una, ang mga pangalan ng mga atom at grupo ay nasa alpabetikong order, at pagkatapos ay ipasok ang multiply prefix at mga numero ng lokasyon (mga kandado):
2-methyl-5-propyl-3,4-diethylochate
b) Kapag nakalista ang mga tanikala sa gilid sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng pagiging kumplikado mula sa mga sumusunod na prinsipyo:
Ang isang kadena ay mas kumplikado kung saan ang kabuuang bilang ng mga atom ng carbon ay mas mababa, halimbawa:
mas kumplikado kaysa
Kung ang kabuuang bilang ng mga carbon atoms sa isang branched radikal ay pantay, pagkatapos ay mas kumplikado ay ang gilid kadena na may pinakamahabang pangunahing kadena ng radikal, halimbawa:
mas kumplikado kaysa
Kung ang dalawa o higit pang mga kadena sa gilid ay nasa katumbas na posisyon, ang mas mababang bilang ay tumatanggap ng kadena, na sa pamagat ay unang inilipat, hindi alintana kung ang pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng pagiging kumplikado ay sinusunod o alpabetikong:
a) alpabetikong order:
b) ang pagkakasunud-sunod ng lokasyon sa pamamagitan ng pagiging kumplikado:
Kung mayroong ilang mga hydrocarbon radicals sa hydrocarbon chain at ang mga ito ay naiiba sa kahirapan, at sa pag-numero mayroong iba't ibang mga serye ng ilang mga digit, sila ay inihambing, sa pamamagitan ng paglalagay ng mga numero sa ranggo sa pataas na pagkakasunud-sunod. Ang "pinakamaliit" na figure ay ang mga numero ng serye kung saan ang unang iba't ibang digit ay mas mababa (halimbawa: 2, 3, 5 mas mababa sa 2, 4, 5 o 2, 7, 8, 4, 4, 9). Ang prinsipyong ito ay sinusunod anuman ang likas na katangian ng mga substituents.
Sa ilang mga reference na libro, ang bilang ng mga numero ay ginagamit upang matukoy ang bilang ng mga numero, ang pag-numero ay nagsisimula mula sa gilid kung saan ang halaga ng mga numero na nagpapahiwatig ng posisyon ng mga substituents, ang pinakamaliit:
2, 3 , 5, 6, 7, 9 - isang bilang ng mga numero ang pinakamaliit
2, 4 , 5, 6, 8, 9
2 + 3 + 5 + 6 + 7 + 9 \u003d 32 - Ang kabuuan ng mga bilang ng mga substituents ay ang pinakamaliit
2+4+5+6+8+9 = 34
dahil dito, ang hydrocarbon chain ay binilang mula kaliwa hanggang kanan, kung gayon ang pangalan ng hydrocarbon ay magiging:
(2, 6, 9-trimethyl-5,7-dipropyl-3,6-diethyldekan)
(2,2,4-trimethylpentane, ngunit hindi 2,4,4-trimethylpentane)
Kung mayroong maraming iba't ibang mga substituents sa hydrocarbon chain (halimbawa, hydrocarbon radicals at halogens), pagkatapos ay ang paglipat ng mga substituents ay isinasagawa alinman sa alpabetikong order, o sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng pagiging kumplikado (fluorine, chlorine, bromine, yodo):
a) alpabetikong order 3-Bromo-1-iodine -2-methyl -5-chlorpenthan;
b) Ang pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng pagiging kumplikado: 5-chlorine-3-Bromo-1-iodine-2-methylpenan.
Literatura
Mayroong ilang mga kahulugan na ang naturang organikong bagay kaysa sa naiiba mula sa ibang grupo ng mga compound ay tulagay. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang paliwanag ay nagpapahiwatig mula sa pangalang "hydrocarbons". Sa katunayan, ang lahat ng mga organic molecule ay batay sa mga tanikala ng carbon atoms na nauugnay sa hydrogen. May iba pang mga elemento na nakatanggap ng pangalan na "Organogenic".
Matagal nang nasiyahan ang mga tao sa maraming likas na sangkap at mineral: kulay-abo, ginto, bakal at tanso ng mineral, maalat. Para sa buong pagkakaroon ng agham - mula sa sinaunang mga panahon hanggang sa unang kalahati ng XIX siglo - hindi maaaring patunayan ng mga siyentipiko ang koneksyon ng pamumuhay at walang buhay na likas na katangian sa antas ng mikroskopiko (atoms, molecule). Naniniwala na ang mga organic na sangkap ay obligado sa kanilang hitsura sa mythical life force - valalym. Nagkaroon ng isang gawa-gawa ng pagkakataon na lumago ang isang maliit na tao na "Gomunculus". Upang gawin ito, kinakailangan upang tiklop sa barrels ng iba't ibang mga produkto ng buhay, upang maghintay ng isang tiyak na oras habang ang buhay puwersa nagmula.
Ang pagdurog na pumutok sa Vitalism ay naihatid ng Weller, na kung saan synthesized ang organic na substansiya sa urea mula sa mga inorganic na bahagi. Kaya ito ay pinatunayan na walang sigla, ang likas na katangian ng isa, organismo at inorganic compounds ay nabuo sa pamamagitan ng mga atoms ng parehong mga elemento. Ang komposisyon ng urea ay kilala sa mga gawa ng Weller, ang pag-aaral ng tambalang ito ay hindi sa mga taon ng mahusay na gawain. Kahanga-hanga ang tunay na katotohanan ng pagkuha ng isang sangkap na katangian ng metabolismo, sa labas ng katawan ng isang hayop o lalaki.
Mahusay ang papel ng Russian School of Chemists sa pagbuo ng Science Studies Organic Matter. Gamit ang mga pangalan ng Butlerova, Markovnikova, Zelinsky, Lebedev kaugnay ng buong epochs sa pag-unlad ng organic synthesis. Ang tagapagtatag ng istraktura ng istraktura ng mga compound ay A. M. Butlers. Ang sikat na siyentipikong chemist sa 60s ng XIX century ay ipinaliwanag ang komposisyon ng mga organic na sangkap, ang mga sanhi ng iba't ibang mga istraktura, ipinahayag ang relasyon na umiiral sa pagitan ng komposisyon, istraktura at mga katangian ng mga sangkap.
Batay sa mga konklusyon ng Butlerov, posible hindi lamang na baguhin ang kaalaman ng mga umiiral na organic compound. Nagkaroon ng pagkakataon na mahulaan ang mga katangian ng hindi pa kilalang agham ng mga sangkap, upang lumikha ng mga teknolohikal na scheme para sa kanilang paghahanda sa mga pang-industriya na kapaligiran. Maraming mga ideya ng mga nangungunang organic na kemikal ay ganap na katawanin sa ating panahon.
Kapag ang hydrocarbon oxidation, ang mga bagong organikong sangkap ay nakuha - mga kinatawan ng iba pang mga klase (aldehydes, ketones, alcohol, carboxylic acids). Halimbawa, ang mga malalaking volume ng acetylene ay pumunta sa produksyon ng acetic acid. Ang bahagi ng produktong ito ng reaksyon ay higit na ginugol upang makabuo ng mga sintetikong fibers. Ang isang solusyon ng isang acid (9% at 6%) ay nasa bawat bahay - ito ay isang ordinaryong suka. Ang oksihenasyon ng mga organic na sangkap ay nagsisilbing batayan para sa pagkuha ng napakalaking bilang ng mga compound na may pang-industriya, agrikultura, medikal na kahalagahan.
Ang mga aromatiko sa mga molecule ng organikong bagay ay ang pagkakaroon ng isa o higit pang benzene nuclei. Ang kadena ng 6 carbon atoms ay nagsasara sa singsing, mayroong koneksyon sa conjugate dito, kaya ang mga katangian ng naturang hydrocarbons ay hindi katulad ng iba pang HC.
Ang mga aromatikong hydrocarbons (o arena) ay may malaking praktikal na kahalagahan. Marami sa kanila ang malawakang ginagamit: bensina, toluene, xylene. Ginagamit ang mga ito bilang mga solvents at raw na materyales para sa produksyon ng mga droga, dyes, goma, goma at iba pang mga produkto ng organic synthesis.
Bilang bahagi ng isang malaking grupo ng mga organic na sangkap, ang mga atomo ng oxygen ay naroroon. Ipinasok nila ang pinaka-aktibong bahagi ng molekula, ang functional group nito. Ang mga alkohol ay naglalaman ng isa o higit pang mga hydroxyl particle. Mga halimbawa ng mga alkohol: methanol, ethanol, gliserin. Sa carboxylic acids mayroong isa pang functional na butil - carboxyl (-souone).
Iba pang mga oxygen na naglalaman ng organic compounds - Aldehydes at ketones. Ang carboxylic acids, alcohols at aldehydes sa malalaking dami ay iniharap sa iba't ibang organo ng mga halaman. Maaari silang maging mga mapagkukunan para sa pagkuha ng mga natural na produkto (acetic acid, ethyl alcohol, menthol).
Ang mga taba ay mga compound ng carboxylic acids at ang trochatic alcohol ng gliserin. Bilang karagdagan sa mga alkohol at acids ng linear na istraktura, may mga organic compound na may isang benzene ring at isang functional group. Mga halimbawa ng mga aromatic alcohols: phenol, toluene.
Ang mahahalagang organikong sangkap ng katawan na kasama sa mga selula ay mga protina, enzymes, nucleic acids, carbohydrates at taba (lipid). Simple carbohydrates - monosaccharides - ay matatagpuan sa mga cell sa anyo ng ribose, deoxyribose, fructose at glucose. Ang huli sa maikling listahan ng carbohydrate na ito ay ang pangunahing sangkap ng metabolismo sa mga selula. Ang Ribose at Deoxyribosis ay mga bahagi ng ribonucleic at deoxyribonucleic acids (RNA at DNA).
Kapag ang cleavage ng glucose molecules, ang enerhiya na kinakailangan para sa mahahalagang aktibidad ay nakikilala. Una, ito ay inhibited sa pagbuo ng isang kakaibang rediser ng enerhiya - Adenosyntrifosphoric acid (ATP). Ang sangkap na ito ay inilipat sa dugo, na ibinigay sa mga tela at mga selula. Sa isang pare-parehong cleavage ng adenosine tatlong phosphoric acid residues, ang enerhiya ay napalaya.
Ang mga lipid ay mga sangkap ng mga nabubuhay na organismo na may mga partikular na katangian. Hindi sila natutunaw sa tubig, ang mga hydrophobic particle. Lalo na mayaman sa mga sangkap ng mga binhi at bunga ng klase na ito ng ilang mga halaman, nervous tissue, atay, bato, dugo ng mga hayop at mga tao.
Ang lalaki at katad na hayop ay naglalaman ng maraming maliliit na sebaceous glands. Ang lihim na lihim ay ipinapakita sa ibabaw ng katawan, lubricates ito, pinoprotektahan laban sa pagkawala ng kahalumigmigan at pagtagos ng microbes. Ang subcutaneous faty fiber layer ay pinoprotektahan ang mga panloob na organo mula sa pinsala, nagsisilbing ekstrang sangkap.
Ang mga protina ay higit sa kalahati ng lahat ng mga organic na sangkap ng cell, sa ilang mga tisyu ang kanilang nilalaman ay umaabot sa 80%. Para sa lahat ng uri ng mga protina, katangian ng mataas na molekular na timbang, ang pagkakaroon ng mga istraktura ng pangunahin, pangalawang, tertiary at quaternary. Kapag pinainit, nawasak ang mga ito - nangyayari ang denaturation. Ang pangunahing istraktura ay isang malaking kadena ng mga amino acids para sa micromera. Sa ilalim ng impluwensiya ng mga espesyal na enzymes sa digestive system ng mga hayop at isang tao, ang isang protina macromolecule ay ipamamahagi sa bahagi bahagi. Nahulog sila sa mga selula kung saan ang pagbubuo ng mga organic na sangkap ay nangyayari - iba pang mga protina na tiyak para sa bawat nabubuhay na nilalang.
Ang mga reaksyon sa cell ay nangyayari sa isang rate, na sa mga kondisyon ng produksyon ay mahirap makamit, salamat sa catalysts - enzymes. Nakikilala nila ang mga enzymes na kumikilos lamang sa mga protina - mga lipase. Ang hydrolysis ng almirol ay nangyayari sa paglahok ng amylase. Para sa agnas, kailangan ang mga lipase upang mabulok. Ang mga proseso na kinasasangkutan ng enzymes ay pumunta sa lahat ng nabubuhay na organismo. Kung ang isang tao ay walang anumang enzyme sa mga selula, nakakaapekto ito sa metabolismo sa pangkalahatan sa kalusugan.
Ang mga sangkap para sa unang pagkakataon na nakita at dedikado mula sa cell nuclei ay gumanap ang pag-andar ng pagpapadala ng mga namamana na tampok. Ang pangunahing halaga ng DNA ay nakapaloob sa mga chromosomes, at ang mga molecule ng RNA ay matatagpuan sa isang cytoplasm. Sa pagbabawas (pagdodoble) ng DNA, lumilitaw ang DNA upang ilipat ang namamana na impormasyon sa mga selula ng sex - mga pintuan. Sa kanilang pagsama-sama, ang isang bagong organismo ay tumatanggap ng genetic na materyal mula sa mga magulang.
Kazakh humanitarian legal innovation university.
Kagawaran: Mga teknolohiya ng impormasyon at ekonomiya
Sa paksa: "Pag-uuri ng mga organikong compound. Mga uri ng komunikasyon. Tiyak na mga katangian ng organic compounds. Estruktural formula. Isomeria. "
Gumanap: mag-aaral ng taon ng I-th taon, Group E-124
Uvshov Azamat.
Naka-check: Abylcsimova B. B.
semey 2010 taon
1. Panimula
2. Pag-uuri ng mga organic compounds.
3. Mga uri ng komunikasyon
4. Structural formula.
5. Mga partikular na katangian ng mga organic compounds.
6. Isomeria.
Panimula
Mahirap ipakita ang progreso sa anumang larangan ng ekonomiya na walang kimika - sa partikular, nang walang organic na kimika. Ang lahat ng mga lugar ng pagsasaka ay nauugnay sa modernong kemikal na agham at teknolohiya.
Ang mga organikong kimika ay nag-aaral ng mga sangkap na naglalaman ng carbon sa komposisyon nito, maliban sa carbon monoxide, carbon dioxide at carbonic acid salts (ang mga compound na ito sa pamamagitan ng mga katangian na mas malapit sa mga inorganic compound).
Bilang isang agham, ang organic na kimika bago ang gitna ng siglong XVIII ay hindi umiiral. Nang panahong iyon, ang tatlong uri ng kimika ay nakikilala: ang kimika ng hayop, halaman at mineral. Kimika ng mga hayop pinag-aralan ang mga sangkap na kasama sa mga organismo ng hayop; lumutang - Mga sangkap na kasama sa mga halaman; mineral. - Mga sangkap na bahagi ng walang buhay na kalikasan. Gayunpaman, ang prinsipyong ito ay hindi pinahintulutan ang paghihiwalay ng mga organic na sangkap mula sa inorganic. Halimbawa, ang succinic acid ay kabilang sa isang pangkat ng mga sangkap ng mineral, dahil ito ay nakuha sa pamamagitan ng paglilinis ng fossil amber, ang potash ay nasa isang pangkat ng mga sangkap ng halaman, at kaltsyum pospeyt - sa isang pangkat ng mga sangkap ng hayop, dahil sila ay nakuha sa pamamagitan ng pagbuhos, ayon sa pagkakabanggit, gulay (kahoy) at hayop (mga buto) ng mga materyales.
Sa unang kalahati ng siglong XIX, iminungkahi na maglaan ng carbon compounds sa malayang kemikal na disiplina - organic na kimika.
Sa mga siyentipiko sa oras na iyon ay dominado vitalistic. Ang worldview ayon sa kung aling organic compounds ay nabuo lamang sa isang buhay na organismo sa ilalim ng impluwensiya ng mga espesyal, supernatural "sigla". Nangangahulugan ito na imposible upang makakuha ng mga organic na sangkap sa pamamagitan ng synthesizing mula sa inorganic, na kung saan ay isang hindi malulutas na kailaliman sa pagitan ng organic at inorganic compounds. Ang Vitalism ay pinalakas sa isip ng mga siyentipiko na sa loob ng mahabang panahon ay walang mga pagtatangka na i-synthesize ang organikong bagay. Gayunpaman, ang Vitalim ay pinabulaanan ng pagsasanay, ang eksperimentong kemikal.
Ang pag-unlad ng organic na kimika ay kasalukuyang umabot sa isang antas na posible upang simulan ang isang solusyon sa isang pangunahing problema ng organic na kimika, bilang problema ng dami ng relasyon ng istraktura ng sangkap at mga katangian nito, na maaaring kumilos bilang anumang pisikal Ang ari-arian, ang biological na aktibidad ng anumang mahigpit na tinukoy na uri ng solusyon ng mga gawain ng ganitong uri ay isinasagawa gamit ang mga pamamaraan ng matematika.
Pag-uuri ng mga organic compound.
Ang isang malaking halaga ng mga organic compound ay inuri na isinasaalang-alang ang istraktura ng isang carbon chain (carbon skeleton) at ang presensya sa mga functional group sa molecule.
Ang scheme ay nagtatanghal ng pag-uuri ng mga organic compound, depende sa istraktura ng carbon chain.
| Organic compounds. |
|||||||
| Acyclic (aliphatic) (bukas na koneksyon sa kadena) |
Cyclic. (mga koneksyon na may saradong kadena) |
||||||
| Saturated (limit) |
Unsaturated (hindi inaasahan) |
Carbocyclic (cycle ay binubuo lamang ng carbon atoms) |
Heterocyclic (cycle ay binubuo ng carbon atoms at iba pang mga elemento) |
||||
| Alicyclic (aliphatic cyclic) |
Aromatiko |
||||||
Sa panahon ng pag-uuri, ang mga hydrocarbons ay kinuha, ang mga ito ay itinuturing na mga pangunahing compound sa organic na kimika. Ang lahat ng iba pang mga organic compound ay itinuturing bilang kanilang mga derivatives.
Kapag isinasaalang-alang ng systematizing hydrocarbons ang istraktura ng carbon skeleton at ang uri ng mga koneksyon na nakakonekta sa carbon atoms.
I. Aliphatic (Aleiphatos. griyego. Langis) Hydrocarbons ay linear o branched chain at hindi naglalaman ng mga fragment na paikot, bumuo sila ng dalawang malalaking grupo.
1. Limitado o saturated hydrocarbons (ay pinangalanan dahil hindi nila magagawang ilakip ang anumang bagay) ay mga chain ng carbon atoms na konektado sa pamamagitan ng mga simpleng bono at napapalibutan ng mga atom ng hydrogen. Kung ang kadena ay may mga sangay, ang attachment ay idinagdag sa pamagat io. . Ang pinakasimpleng saturated hydrocarbon ay methane, ang isang bilang ng mga koneksyon ay nagsisimula dito.
Saturated hydrocarbons.
Volumetric na mga modelo ng saturated hydrocarbons. Ang carbon valence ay nakadirekta sa mga vertex ng mental na tetrahedron, bilang isang resulta ng kadena ng saturated hydrocarbons, ay hindi tuwid, ngunit ang mga sirang linya.
Mga pangunahing pinagkukunan ng saturated hydrocarbons - langis at natural na gas. Ang reaktibiti ng saturated hydrocarbons ay napakababa, maaari lamang silang tumugon sa mga pinaka-agresibong sangkap, halimbawa, may mga halogens o may nitrik acid. Kapag ang saturated hydrocarbons ay pinainit sa itaas 450 ° C, walang access, ang mga bono ng C-C ay nasira at compounds na may pinaikling carbon chain ay nabuo. Ang mataas na temperatura epekto sa pagkakaroon ng oxygen ay humahantong sa kanilang kumpletong pagkasunog sa CO 2 at tubig, na ginagawang posible upang epektibong gamitin ang mga ito bilang gaseous (methane - propane) o likido motor gasolina (oktano).
Kapag ang pagpapalit ng isa o higit pang mga atomo ng hydrogen ng anumang functional (I.e, naaangkop na derivatives ng hydrocarbon ay nabuo ng grupo. Ang mga compound na naglalaman ng grupo ng C-IT ay tinatawag na alkohol, ns \u003d o - aldehydes, coxy ng carboxylic acids (ang salitang "carbonaceous" ay idinagdag upang makilala ang mga ito mula sa mga maginoo na mineral acids, halimbawa, hydrochloric o sulfur). Ang compound ay maaaring sa parehong oras iba't ibang mga grupo ng functional, halimbawa, coxy at nh 2, tulad compounds ay tinatawag na amino acids. Ang pagpapakilala sa hydrocarbon hydrocarbon o nitro group ay humahantong ayon sa halogen o nitro-paggawa.
Unsaturated hydrocarbons. sa anyo ng mga volumetric na modelo. Ang valence ng dalawang carbon atoms na konektado sa pamamagitan ng double bond ay matatagpuan sa isang eroplano, na maaaring sundin sa ilang mga anggulo ng pag-ikot, sa sandaling ito ang pag-ikot ng mga molecule ay nasuspinde.
Karamihan sa mga katangian ng unsaturated hydrocarbons attachment sa maramihang komunikasyon, na ginagawang posible upang synthesize sa isang iba't ibang mga organic compounds batay sa mga ito.
Alicyclic hydrocarbons. . Dahil sa determinadong sanggunian sa carbon atom, ang cyclohexane molecule ay hindi flat, ngunit isang hubog na cycle - sa anyo ng isang upuan (/ - /), na malinaw na nakikita sa ilang mga anggulo ng pag-ikot (sa sandaling ito ang pag-ikot ng Ang mga molecule ay nasuspinde)
Bilang karagdagan sa itaas, may iba pang mga pagpipilian para sa pagkonekta ng mga fragment ng cyclic, halimbawa, maaaring mayroon silang isang karaniwang atom, (tinatawag na spirocyclic compounds), o maaaring konektado sa isang paraan na ang dalawa o higit pang mga atom ay karaniwan sa pareho Ang mga cycle (bicyclic compounds), kapag pinagsama ang tatlo at higit pang mga cycle ay posibleng pagbuo ng mga frame ng hydrocarbon.
Heterocyclic compounds. . Ang kanilang mga pangalan ay nabuo sa kasaysayan, halimbawa, nakuha ni Furan ang isang pangalan mula sa Furana Aldehyde - Furfurol na nakuha mula sa Bran ( lat. Furfur - bran). Para sa lahat ng mga koneksyon na ipinapakita ang mga koneksyon, ang reaksyon ng attachment ay mahirap, at ang mga reaksiyon ng pagpapalit ay madali. Kaya, ang mga ito ay mga aromatic compounds ng Nebar-type.
Ang mabangong katangian ng mga compound na ito ay nakumpirma ng flat na istraktura ng mga ikot, na malinaw na kapansin-pansin sa sandaling ito ay nasuspinde ang kanilang pag-ikot
Ang iba't ibang mga compounds ng klase na ito ay nagdaragdag din dahil sa ang katunayan na ang heterocycle ay maaaring maglaman ng dalawa o higit pang heteratoms sa cycle
Chemical Communications. - Ito ang pakikipag-ugnayan ng mga particle (atoms, ions) na isinagawa sa pamamagitan ng pakikipagpalitan ng mga elektron. Mayroong ilang mga uri ng komunikasyon.
Kapag sumagot sa tanong na ito, dapat itong ma-discharged nang detalyado sa katangian ng koneksyon ng covalent at ion.
Ang isang covalent bond ay nabuo bilang isang resulta ng pagsasapanlipunan ng mga electron (na may pagbuo ng mga karaniwang electronic pares), na nangyayari sa panahon ng magkasanib na electronic cloud. Sa pagbuo ng komunikasyon ng covalent, ang mga elektronikong ulap ng dalawang atom ay kasangkot.
Mayroong dalawang pangunahing uri ng covalent bonds:
a) non-polar at b) polar.
a) Ang isang koneksyon sa covalent non-polar ay nabuo sa pagitan ng mga atomo ng di-metal ng isa at elemento ng kemikal. Ang ganitong koneksyon ay may mga simpleng sangkap, halimbawa, 2; N 2; C 12. Posible upang dalhin ang pamamaraan para sa pagbuo ng isang molekula ng hydrogen: (sa diagram electron ay ipinahiwatig ng mga puntos).
b) Ang isang covalent polar bond ay nabuo sa pagitan ng mga atoms ng iba't ibang mga di-riles.
Schematically, ang pagbuo ng isang covalent polar komunikasyon sa HC1 molekula ay maaaring itinatanghal bilang mga sumusunod: 
Ang kabuuang densidad ng elektron ay inilipat sa murang luntian, bilang isang resulta ng kung saan ang isang bahagyang negatibong singil ay lumitaw sa murang luntian atom, at sa hydrogen atom - bahagyang positibo. Kaya, ang molekula ay nagiging polar:
Ang ionic ay ang relasyon sa pagitan ng ions, i.e., sisingilin ang mga particle na nabuo mula sa isang atom o grupo ng mga atoms bilang isang resulta ng attachment o elektron recoil. Ang ionic bond ay katangian ng mga asing-gamot at alkalis.
Ang kakanyahan ng ionic komunikasyon ay mas mahusay na isaalang-alang sa halimbawa ng pagbuo ng sosa klorido. Ang sosa, bilang isang alkalina metal, ay hilig na magbigay ng isang elektron na matatagpuan sa isang panlabas na electronic layer. Ang kloro, sa kabaligtaran, ay naglalayong maglakip ng isang elektron sa kanyang sarili. Bilang resulta, binibigyan ng sodium ang murang luntian nito. Bilang isang resulta, ang mga opposely sisingilin particle ay nabuo - NA + at SL ions - na kung saan ay naaakit sa bawat isa. Kapag tumutugon, dapat pansinin na ang mga sangkap na binubuo ng mga ions ay nabuo sa pamamagitan ng mga tipikal na riles at di-riles. Ang mga ito ay ionic mala-kristal na sangkap, i.e., ang mga sangkap na ang mga kristal ay nabuo sa pamamagitan ng ions, hindi molecules.
Pagkatapos ng pagsasaalang-alang ng bawat uri ng komunikasyon, pumunta sa kanilang comparative katangian.
Para sa covalent non-polar, polar at ion communications, ito ay karaniwang kasangkot sa pagbuo ng komunikasyon ng mga panlabas na mga electron, na tinatawag ding valence. Ang pagkakaiba ay kung paano ang mga elektron na kasangkot sa pagbuo ng komunikasyon ay nagiging karaniwan. Kung ang mga elektron na ito ay pantay na pag-aari sa parehong mga atomo, ang koneksyon ay covalent, non-polar; Kung ang mga electron na ito ay inilipat sa isang atom higit pa sa iba, ang koneksyon ay covalent polar. Kung sakaling ang mga electron na kasangkot sa pagbuo ng komunikasyon ay nabibilang sa isang atom, ang koneksyon ay ionic.
Ang komunikasyon ng metal ay ang relasyon sa pagitan ng ion-atoms sa kristal na sala-sala ng mga metal at haluang metal, na natupad sa pamamagitan ng pag-akit ng malayang paglipat ng mga elektron (MG, FE) malayang paglipat (sa pamamagitan ng kristal).
Ang lahat ng mga pagkakaiba sa itaas sa mekanismo ng pagbuo ng komunikasyon ay nagpapaliwanag ng pagkakaiba sa mga katangian ng mga sangkap na may iba't ibang uri ng mga koneksyon.
Estruktural formula
Estruktural formula - Ito ay isang uri ng kemikal na formula, graphically naglalarawan sa lokasyon at pagkakasunud-sunod ng komunikasyon ng mga atoms sa isang tambalan, ipinahayag sa eroplano. Ang komunikasyon sa mga formula ng istruktura ay tinutukoy ng mga gitling ng valence.
Ang mga formula ng istruktura ay kadalasang ginagamit, kung saan ang mga bono na may mga atomo ng hydrogen ay hindi tinutukoy ng valence dashes (type 2). Sa isa pang uri ng istruktura formula (kalansay) na ginagamit para sa mga malalaking molecule sa organic na kimika, ang mga atom ng hydrogen na nauugnay sa mga atom ng carbon ay hindi ipinahiwatig at ang mga atomo ng carbon ay hindi itinalaga (uri 3).
Sa tulong ng iba't ibang uri ng mga simbolo na ginagamit sa mga formula ng istruktura, ang mga bono ng koordinasyon, mga bono ng hydrogen, stereochemistry ng mga molecule, delocalized na mga link, lokalisasyon ng mga singil, atbp ay ipinahiwatig din.
Tiyak na mga katangian ng organic compounds.
Ang mga reaksyon ng mga organic compound ay may ilang partikular na tampok. Ang mga ions ay karaniwang lumahok sa mga tugon ng mga inorganikong compound; Ang mga reaksyong ito ay mabilis na nagpatuloy, kung minsan ay agad sa normal na temperatura. Sa mga reaksyon ng mga organic compounds, ang mga molecule ay karaniwang kasangkot; Kasabay nito, ang ilang mga covalent bonds ay nasira, habang ang iba ay nabuo. Ang mga naturang reaksyon ay unti-unti kaysa sa ionic (halimbawa, sampu-sampung oras), at upang mapabilis ang mga ito ay madalas na kailangan upang itaas ang temperatura o magdagdag ng isang katalista. Karamihan ay madalas na ginagamit bilang acid at base catalysts. Ito ay karaniwang hindi nag-iisa, ngunit maraming mga reaksyon, upang ang ani ng ninanais na produkto ay madalas na mas mababa sa 50%. Sa koneksyon na ito, walang mga kemikal na equation ang ginagamit sa organic na kimika, at ang mga scheme ng reaksyon na walang indikasyon ng mga stoichiometric ratios.
Ang mga reaksyon ng mga organic compound ay maaaring magpatuloy napakahirap at hindi sa lahat siguraduhin na magkasya ang pinakasimpleng rekord ng kamag-anak. Bilang isang panuntunan, ang isang simpleng stoichiometric reaksyon ay talagang nangyayari sa ilang magkakasunod na yugto. Bilang intermediate compounds (intermediates) sa multistage processes, R + carbcations, r-, libreng radicals, carbenions, carbenions, cation-radicals (halimbawa, anion radicals (halimbawa, AR) at iba pang mga hindi matatag na particle, buhay na mga fractions ng mga segundo at iba pang mga hindi matatag na particle, Ang mga hindi matatag na particle, ay maaaring mangyari. Ang detalyadong paglalarawan ng lahat ng mga pagbabago na nangyari sa antas ng molekular sa proseso ng pag-convert ng mga reagent sa mga produkto ay tinatawag na mekanismo ng reaksyon.
Ang pag-aaral ng impluwensya ng istraktura ng mga organic compound sa mekanismo ng kanilang mga reaksyon ay pinag-aralan ng pisikal na organic na kimika, ang mga pundasyon na inilatag ni K. Hind, Robinson at L. Gammet (1930s).
Ang mga reaksyon ng mga organic compound ay maaaring ma-classify depende sa paraan ng pagsira at pagbuo ng mga bono, ang paraan ng paggulo ng reaksyon, ang molecularity nito, atbp.
Isomeria.
Isomeria (Griyego. Isos ay pareho, Meros - bahagi) - isa sa mga pinakamahalagang konsepto sa kimika, higit sa lahat sa organic. Ang mga sangkap ay maaaring magkaroon ng parehong komposisyon at molekular timbang, ngunit iba't ibang mga istruktura at compound na naglalaman ng parehong mga elemento sa parehong halaga, ngunit naiiba sa pamamagitan ng spatial na pag-aayos ng mga atoms o grupo ng mga atoms ay tinatawag na isomers. Ang isomerismo ay isa sa mga dahilan na ang mga organic compound ay napakarami at magkakaiba.
Ang isomerismo ay unang natuklasan ng Y.Libich noong 1823, na natagpuan na ang mga pilak na asing-gamot ng Roshrim at isocyanic acids: Ag-o-n \u003d C at ag-n \u003d c \u003d o ay may parehong komposisyon, ngunit iba't ibang mga katangian. Ipinakilala ng terminong "isomeria" noong 1830 si I. Bercelus, na iminungkahi na ang mga pagkakaiba sa mga katangian ng mga compounds ng parehong komposisyon ay lumitaw dahil sa ang katunayan na ang mga atoms sa molekula ay matatagpuan sa isang hindi pantay na batayan. Ang mga ideya tungkol sa isomerismo ay sa wakas ay nabuo pagkatapos ng paglikha ng A.M.Butler's theory ng kemikal na istraktura (1860s). Batay sa mga probisyon ng teorya na ito, iminungkahi niya na ang apat na magkakaibang butanol ay dapat na umiiral. Sa oras ng paglikha ng teorya, isa lamang Butanol ay kilala (CH 3) 2 SNP 2, na nakuha mula sa gulay raw na materyales.
Ang pagbubuo ng lahat ng isomer ng Butanol ay sumunod at ang kahulugan ng kanilang mga ari-arian ay naging isang nakakumbinsi na kumpirmasyon ng teorya.
Ayon sa modernong kahulugan, dalawang compounds ng parehong komposisyon ay itinuturing na isang isomer kung ang kanilang mga molecule ay hindi maaaring pinagsama sa espasyo upang ganap silang magkatugma. Ang pagsasama, bilang isang panuntunan, ay nasa pag-iisip, sa mga mahirap na kaso ay gumagamit ng spatial na mga modelo o kinakalkula na mga pamamaraan. Mayroong ilang mga dahilan para sa paglitaw ng isomerismo.
Estruktural isomeria.
Kondisyon, bilang isang panuntunan, mga pagkakaiba sa istraktura ng isang hydrocarbon skeleton o ang hindi pantay na pag-aayos ng mga grupong functional o maraming koneksyon.
Sa mapaghamong mga kaso, ang tanong kung ang dalawang compounds ng isomers ay nalutas gamit ang iba't ibang mga liko sa paligid ng valence bonds (simpleng mga bono ay pinapayagan na sa isang tiyak na lawak ay tumutugma sa kanilang pisikal na katangian). Matapos ilipat ang mga indibidwal na mga fragment ng molekula (hindi pinapayagan na masira ang mga bono) ay magkakapatong ng isang molekula sa isa pa. Kung ang dalawang molecule ay ganap na coincided, pagkatapos ito ay hindi isomers, ngunit ang parehong koneksyon:
Ang mga isomer, na nailalarawan sa istraktura ng balangkas, ay kadalasang may iba't ibang pisikal na katangian (natutunaw na punto, simula ng pagkulo, atbp.), Na nagbibigay-daan sa paghihiwalay ng isa mula sa iba. Ang isomerismo ng ganitong uri ay umiiral sa mga aromatikong hydrocarbons.
