Классификация и номенклатура органических соединений

2. Ароматические соединения

Ароматические соединения содержат один или более плоских колец, которые обладают повышенной стабильностью благодаря резонансу. Наиболее известным примером является бензол, который представлен в виде шестиугольного кольца с одинарными и двойными связями:

C 6 H 6 (бензол)

Вот упрощенный вид:

3. Гетероциклические соединения

Гетероциклические соединения имеют кольца, содержащие по крайней мере один атом, отличный от углерода, например, азот, кислород или сера. Примером этого является пиридин, который включает атом азота в кольце:

C 5 H 5 N (пиридин)

Структура кольца может быть представлена следующим образом:

4. Функциональные группы

Функциональные группы определяют специфические химические свойства органических молекул. Каждая функциональная группа придает специфические схемы реакционной способности. Некоторые распространенные функциональные группы включают:

• Спирты: Гидроксильная группа обозначается -OH. Пример: CH 3 CH 2 OH (этанол).
• Альдегиды: Для карбонильной группы характерна CHO. Пример: CH 3 CHO (ацетальдегид).
• Кетоны: Содержат карбонильную группу CO, связанную с двумя атомами углерода. Пример: CH 3 COCH 3 (ацетон).
• Карбоновые кислоты: Содержат карбоксильную группу -COOH. Пример: CH 3 COOH (уксусная кислота).

Вот вид соединения карбоксильной функциональной группы:

Номенклатура органических соединений

Точное наименование органических соединений предоставляет информацию об их структуре. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) разрабатывает правила для систематической номенклатуры, что позволяет согласованно именовать как известные соединения, так и новые открытия.

1. Основные принципы номенклатуры IUPAC

• Определите самую длинную непрерывную цепь атомов углерода: Эта цепь определяет родовое имя соединения.
• Пронумеруйте атомы углерода в самой длинной цепи: начните с конца, наиболее близкого к наиболее приоритетному заместителю или функциональной группе.
• Определите и назовите функциональные группы: используйте префиксы и суффиксы в соответствии с их уровнем приоритета.
• Присвойте позиции заместителям и функциональным группам: Эти цифры указывают точное положение на углеродной цепи.
• Составьте имена, перечисляя группы в алфавитном порядке: Укажите расположение каждого заместителя перед его названием.

Например, соединение с структурной формулой:

CH 3 -CH 2 -CH(OH)-CH 2 -CH 3

Называется 2-пентанол потому что самая длинная цепь содержит пять углеродов, и группа –OH находится на втором углероде.

2. Наименование заместителей и функциональных групп

Заместителями считаются атомы или группы, прикрепленные к углеродной цепи, кроме водорода. Функциональные группы определяют, к какому классу принадлежит молекула.

Распространенные заместители

• Метил: _{-CH 3}
• Этил: -C 2 H 5
• Пропил: -C 3 H 7

Функциональные группы

• Спирты: имеют суффикс -ол
• Альдегиды: имеют суффикс -аль
• Кетоны: имеют суффикс -он
• Карбоновые кислоты: имеют суффикс -овая кислота

В номенклатуре функциональные группы, отличные от алкенов, помещаются после основного имени, в то время как префиксы используются для указания наличия других заместителей, которые не являются частью основной цепи.

Рассмотрите следующий пример: CH 3 CH(Br)CH 2 OH. Следуя правилам IUPAC, мы получаем имя: 2-бромо-1-пропанол, которое показывает наличие бромного заместителя на C-2 и гидроксильной группы на C-1 вдоль трёхуглеродной цепи.

Заключение

Классификация и наименование органических соединений упрощает понимание их структур и свойств. С научными номенклатурными конвенциями, такими как разработанные IUPAC, химики могут эффективно выражать сложные молекулярные структуры, передавать поведение функциональных групп и исследовать огромное разнообразие органических химических реакций и соединений.

Через дальнейшее изучение и практику, овладение классификацией и номенклатурой органических соединений открывает дверь для более глубокого изучения органической химии и её приложений в различных научных областях.