Тема 1.2 Классификация органических соединений

Многочисленность и разнообразие органических соединений требует особого внимания к их классификации (рис. 1.1). В основу этой классификации положены два главных структурных признака молекул:

- строение углеродной цепи;

- наличие и природа функциональной группы.

Углеродная цепь (углеродный скелет молекулы) – последовательность химически связанных между собой атомов углерода. Функциональная группа – атом или группа атомов, определяющая химические свойства соединения и его принадлежность к конкретному классу (прил. 2, табл. 1,2).

В зависимости от строения углеродной цепи органические соединения делят на ациклические и циклические.

Ациклические соединения – соединения с открытой (незамкнутой) углеродной цепью. Эти соединения называются также алифатическими. Среди ациклических соединений различают предельные (насыщенные), содержащие в скелете только одинарные связи C–C и непредельные (ненасыщенные), включающие кратные связи C=C и C≡C.

Рисунок 1.1 - Классификация соединений по строению углеродной цепи

Ациклические соединения подразделяют также на соединения с неразветвленной и разветвленной цепью. В этом случае учитывается число связей атома углерода с другими углеродными атомами.

Циклические соединения – соединения с замкнутой углеродной цепью. В зависимости от природы атомов, составляющих цикл, различают карбоциклические и гетероциклические соединения.

Карбоциклические соединения содержат в цикле только атомы углерода (рис. 1.2). Они делятся на две существенно различающиеся по химическим свойствам группы: алифатические циклические – сокращенно алициклические – и ароматические соединения.

Рисунок 1.2 - Карбоциклические соединения

Гетероциклические соединения содержат в цикле, кроме атомов углерода, один или несколько атомов других элементов – гетероатомов: кислород, азот, серу и др. (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 - Гетероциклические соединения

Соединения, в состав которых входят только углерод и водород, называются углеводородами. Другие более многочисленные органические соединения можно рассматривать как производные углеводородов, которые образуются при введении в углеводороды функциональных групп, содержащих другие элементы. В зависимости от природы функциональных групп органические соединения делят на классы (прил. 2, табл. 4). Некоторые наиболее характерные функциональные группы и соответствующие им классы соединений приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Важнейшие функциональные группы

В состав молекул органических соединений могут входить две или более одинаковые, или различные функциональных групп. Например :

- HO–CH₂–CH₂–OH (этиленгликоль);

- NH₂–CH₂–COOH (аминокислота глицин).

Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращения функциональных групп без изменения углеродного скелета. Соединения каждого класса составляют гомологический ряд.