Классы органических веществ

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

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. Алкины (ацетиленовые углеводороды)
  • общая формула CnH2n-2;
  • ациклические;
  • в молекуле одна тройная связь;
  • название заканчивается на -ин.

Пример: CH≡C- CH3 — пропин

  1. 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.

  1. 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.

  1. Фенолы — органические вещества, содержащие в своем составе бензольное кольцо, непосредственно связанное с одной или несколькими гидроксильными группами.
  2. Альдегиды — органические соединения, в которых альдегидная группа связана с углеводородным радикалом.
  3. 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

  1. 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

  1. 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).

  1. 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.

  1. 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).

  1. Нитросоединения

Производные углеводородов, в составе которых вместо одного или нескольких атомов водорода присутствуют нитрогруппы -NO2.

Пример: CH3-NO2 — нитрометан, C6H5-NO2 -нитробензол.

  1. 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.

Написать комментарий:

Ваш email не будет опубликован.