Органических веществ известно гораздо больше, чем неорганических. На сегодняшний день их число приближается к 27 миллионам. Понятно, что такое многообразие соединений трудно уложить в одну классификацию, поэтому их делят на группы по разным признакам.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся в учебной литературе классы органических веществ.
Углеводороды (состоят из атомов C и Н)
I. Предельные углеводороды
- Алканы (парафины)
Алканами называют ациклические (с незамкнутой углеродной цепью) углеводороды, распознать которые можно по следующим признакам:
- общая формула гомологического ряда CnH2n+2;
- все химические связи между атомами С одинарные (сигма-связи);
- название заканчивается на -ан.
Пример: CH3-CH2-CH2-CH3 — бутан
- Циклоалканы (нафтены, циклопарафины)
Циклоалканами называют алициклические (с замкнутой цепью углеродных атомов) углеводороды со следующими характеристиками:
- общая формула гомологического ряда C2H2n;
- все связи между атомами С одинарные;
- углеродная цепь замкнута в цикл.
Пример: C3H6 — циклопропан
II. Непредельные или ненасыщенные (между атомами углерода присутствуют двойные или тройные хмические связи) углеводороды
- Алкены (этиленовые углеводороды, олефины)
- состав можно описать формулой CnH2n;
- ациклические;
- между атомами С имеется двойная связь;
- название заканчивается на -ен
Пример: CH2=CH-CH3 — пропен
- Алкины (ацетиленовые углеводороды)
- общая формула CnH2n-2;
- ациклические;
- в молекуле одна тройная связь;
- название заканчивается на -ин.
Пример: CH≡C- CH3 — пропин
- Алкадиены (диеновые углеводороды)
- соответствуют формуле CnH2n-2 ;
- ациклические;
- в молекуле присутствуют две двойные связи;
- название заканчивается на — диен.
Пример: CH2=CH-CH=CH2 — бутадиен-1,3
III. Ароматические углеводороды (арены)
- циклические углеводороды;
- имеют в молекуле делокализованную систему пи-связей (одно или несколько бензольных колец);
- общая формула представителей, имеющих единственное бензольное кольцо: CnH2n-6.
Кислородсодержащие вещества
К кислородсодержащим относят классы органических веществ, молекулы которых состоят из атомов С, H, O.
- Спирты — производные углеводородов, в молекулах которых некоторое количество атомов водорода замещено на гидрокси- группы OH.
Примеры: CH3-CH2-OH — предельный одноатомный спирт этанол;
СН2(ОН)-СН2(ОН) — предельный двухатомный спирт этандиол или этиленгликоль.
- Фенолы — органические вещества, содержащие в своем составе бензольное кольцо, непосредственно связанное с одной или несколькими гидроксильными группами.
- Альдегиды — органические соединения, в которых альдегидная группа связана с углеводородным радикалом.
- Кетоны — межклассовые изомеры альдегидов, в которых карбонильная группа С=О связана с двумя углеводородными радикалами.
Общая формула: R1-CO-R2
Пример: CH3-CO-CH3 — ацетон или пропанон
- Простые эфиры — межклассовые изомеры предельных одноатомных спиртов, в молекулах которых оксигруппа -О- связана с двумя углеводородными радикалами.
Общая формула: R1-O-R2, где R1 и R2 — одинаковые или разные углеводородные радикалы.
Пример: CH3-O-CH3 — диметиловый эфир или метоксиметан
- Карбоновые кислоты — производные углеводородов, в молекулах которых некоторое количество атомов водорода замещено карбоксильными группами -СООН.
Примеры: CH3-COOH — уксусная или этановая кислота (монокарбоновая);
COOH-COOH- щавелевая или этандиовая кислота (дикарбоновая).
- Сложные эфиры — продукты взаимодействия кислот со спиртами.
Общая формула R1-COO-R2, где R1 и R2 — углеводородные радикалы, которые могут быть одинаковыми или различаться.
Пример: СН3-СООСН3 — метиловый эфир уксусной кислоты, метилэтаноат.
Азотсодержащие органические вещества
Азотсодержащими называют органические вещества, которые помимо атомов С, Н, О содержат один или несколько атомов N.
- Амины
Амины обычно рассматривают как производные аммиака (NH3), в молекуле которого вместо одного, двух или трёх атомов водорода присутствуют углеводородные радикалы. Выделяют амины алифатические и ароматические.
Примеры
Алифатические амины:
CH3-NH2 — метиламин (первичный);
CH3-CH2-NH-CH3 -метилэтиламин (вторичный);
(CH3)3N -триметиламин (третичный).
Ароматические амины: C6H5-NH2 — анилин, фениламин (первичный).
- Нитросоединения
Производные углеводородов, в составе которых вместо одного или нескольких атомов водорода присутствуют нитрогруппы -NO2.
Пример: CH3-NO2 — нитрометан, C6H5-NO2 -нитробензол.
- Аминокислоты
Производные карбоновых кислот, в молекулах которых один или несколько атомов Н замещены аминогруппами -NH2.
Пример: NH2-CH2-COOH — глицин, аминоуксусная или аминоэтановая кислота.
Аминокислоты -соединения гетерофункциональные, то есть содержащие в своем составе различные функциональные группы. Также гетерофункциональными являются оксикислоты, углеводы, белки.
Все указанные выше классы органических веществ относятся либо к ациклическим, либо к карбоциклическим. Существуют также и гетероциклические соединения, в циклах которых помимо атомов С присутствуют и другие атомы (гетероатомы O, N, S), например, фуран.