የኦርጋኒክ ውህዶች ኬሚካላዊ መዋቅር ንድፈ ሃሳብ. የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮችን ምደባ

ተግባራዊ ቡድን

ስም

ሃይድሮካርቦኖች

አሴታይሊን

ሃሎሎጂን የያዙ ውህዶች

Halogen ተዋጽኦዎች

- ሃል (halogen)

ኤቲል ክሎራይድ, ኤቲል ክሎራይድ

ኦክስጅንን የያዙ ውህዶች

አልኮሆል ፣ ፊኖሎች

CH3CH2OH

ኤቲል አልኮሆል, ኢታኖል

ኤተርስ

CH 3 –O–CH 3

ዲሜትል ኤተር

አልዲኢይድስ

አቴታልዴይድ, ኤታናል

አሴቶን, ፕሮፖኖን

ካርቦክሲሊክ አሲዶች

አሴቲክ አሲድ, ኤታኖይክ አሲድ

አስቴር

ኤቲል አሲቴት, ኤቲል አሲቴት

አሲድ ሃሎይድስ

አሴቲክ አሲድ ክሎራይድ, አሴቲል ክሎራይድ

አኔይድራይድስ

አሴቲክ anhydride

አሴቲክ አሲድ አሚድ, አሲታሚድ

ናይትሮጅን የያዙ ውህዶች

ናይትሮ ውህዶች

ናይትሮሜትን

ኤቲላሚን

አሴቶኒትሪል, አሴቲክ አሲድ nitrile

Nitroso ውህዶች

Nitrosobenzene

የሃይድሮዞ ውህዶች

Phenylhydrazine

የአዞ ውህዶች

C 6 ሸ 5 N=NC 6 ሸ 5

አዞቤንዜን

የዲያዞኒየም ጨው

Phenyldiazonium ክሎራይድ

መሰረታዊ ግንኙነት

ስም

ራዲካል መዋቅር

ስም

ሞኖቫለንት ራዲካል

CH 3–CH 2 –

CH 3 –CH 2 –CH 3

CH 3 –CH 2 –CH 2 –

ኢሶፕሮፒል (እ.ኤ.አ.) ማክሰኞ- ጠጣ)

CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 3

CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –

ማክሰኞ- ቡቲል

ኢሶቡታን

ኢሶቡቲል

ማሸት- ቡቲል

CH 3 (CH 2) 3 CH 3

CH 3 (CH 2) 3 CH 2 –

(n- አሚል)

ኢሶፔንታኔ

ኢሶፔንትል (ኢሶአሚል)

ኒዮፔንታኔ

ኒዮፔንቲል

CH 2 = CH–CH 2 –

CH 3 –CH=CH–

ፕሮፔኒል

የካርቦን አቶም የያዙት ሁሉም ንጥረ ነገሮች ከካርቦኔትስ፣ ካርቦይድድ፣ ሳይያናይዶች፣ ቲዮሳይያንት እና ካርቦን አሲድ በስተቀር ኦርጋኒክ ውህዶች ናቸው። ይህም ማለት ከካርቦን አተሞች በሚወጡ ኢንዛይሞች ወይም ሌሎች ምላሾች አማካኝነት በህያዋን ፍጥረታት መፈጠር ይችላሉ ማለት ነው። ዛሬ ብዙ የኦርጋኒክ ንጥረነገሮች በአርቴፊሻል መንገድ ሊዋሃዱ ይችላሉ, ይህም የመድሃኒት እና የፋርማኮሎጂ እድገትን, እንዲሁም ከፍተኛ ጥንካሬን ፖሊመር እና የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን መፍጠር ያስችላል.

የኦርጋኒክ ውህዶች ምደባ

ኦርጋኒክ ውህዶች በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው ንጥረ ነገሮች ናቸው. እዚህ ወደ 20 የሚጠጉ ንጥረ ነገሮች አሉ. በኬሚካላዊ ባህሪያት ይለያያሉ እና በአካላዊ ባህሪያት ይለያያሉ. የማቅለጫ ነጥብ, የጅምላ, ተለዋዋጭነት እና መሟሟት, እንዲሁም በተለመደው ሁኔታ ውስጥ የመደመር ሁኔታም እንዲሁ የተለየ ነው. ከነሱ መካክል፥

• ሃይድሮካርቦኖች (አልካኖች, አልኪን, አልኬን, አልካዲየኖች, ሳይክሎልካንስ, ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች);
• aldehydes;
• ketones;
• አልኮሆል (dihydric, monohydric, polyhydric);
• ኤተርስ;
• አስቴር;
• ካርቦቢሊክ አሲዶች;
• አሚኖች;
• አሚኖ አሲድ፤
• ካርቦሃይድሬትስ;
• ቅባቶች;
• ፕሮቲኖች;
• ባዮፖሊመሮች እና ሰው ሠራሽ ፖሊመሮች.

ይህ ምደባ የኬሚካላዊ አወቃቀሩን ባህሪያት እና የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር ባህሪያት ልዩነት የሚወስኑ የተወሰኑ የአቶሚክ ቡድኖች መኖራቸውን ያንፀባርቃል. በአጠቃላይ በካርቦን አጽም አቀማመጥ ላይ የተመሰረተ እና የኬሚካላዊ ግንኙነቶችን ባህሪያት ግምት ውስጥ ያላስገባ ምደባው የተለየ ይመስላል. በእሱ ድንጋጌዎች መሠረት ኦርጋኒክ ውህዶች በሚከተሉት ተከፍለዋል-

• አሊፋቲክ ውህዶች;
• መዓዛዎች;
• heterocyclic ንጥረ ነገሮች.

እነዚህ የኦርጋኒክ ውህዶች ክፍሎች በተለያዩ የንጥረ ነገሮች ቡድን ውስጥ isomers ሊኖራቸው ይችላል። የአቶሚክ ቅንጅታቸው ተመሳሳይ ሊሆን ቢችልም የ isomers ባህሪያት የተለያዩ ናቸው. ይህ በኤ.ኤም. Butlerov ከተቀመጡት ድንጋጌዎች ይከተላል. እንዲሁም የኦርጋኒክ ውህዶች አወቃቀር ንድፈ ሃሳብ በኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ውስጥ ለሚደረጉ ምርምሮች ሁሉ መሪ መሰረት ነው. ከሜንዴሌቭ ወቅታዊ ህግ ጋር ተመሳሳይ ደረጃ ላይ ተቀምጧል.

የኬሚካል መዋቅር ጽንሰ-ሐሳብ በኤ.ኤም. በሴፕቴምበር 19, 1861 በኬሚስትሪ ታሪክ ውስጥ ታየ. ቀደም ሲል በሳይንስ ውስጥ የተለያዩ አስተያየቶች ነበሩ, እና አንዳንድ ሳይንቲስቶች ሞለኪውሎች እና አተሞች መኖሩን ሙሉ በሙሉ ክደዋል. ስለዚህ, በኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ውስጥ ምንም ዓይነት ቅደም ተከተል አልነበረም. ከዚህም በላይ አንድ ሰው የተወሰኑ ንጥረ ነገሮችን ባህሪያት የሚዳኝበት ምንም ዓይነት ቅጦች አልነበሩም. በተመሳሳይ ጊዜ, ከተመሳሳይ ቅንብር ጋር, የተለያዩ ባህሪያትን የሚያሳዩ ውህዶች ነበሩ.

የ A.M. Butlerov መግለጫዎች የኬሚስትሪ እድገትን በትክክለኛው አቅጣጫ ይመራሉ እና ለእሱ በጣም ጠንካራ መሠረት ፈጥረዋል. በእሱ አማካኝነት የተከማቸ እውነታዎችን ማለትም የአንዳንድ ንጥረ ነገሮችን ኬሚካላዊ ወይም አካላዊ ባህሪያት, ወደ ምላሾች የሚገቡበትን ቅጦች, ወዘተ. ውህዶችን ለማግኘት መንገዶችን መተንበይ እና አንዳንድ አጠቃላይ ንብረቶች መኖራቸው እንኳን ለዚህ ፅንሰ-ሀሳብ ምስጋና ይግባው። እና ከሁሉም በላይ, ኤ.ኤም.

የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች አወቃቀር ጽንሰ-ሐሳብ አመክንዮ

ከ 1861 በፊት በኬሚስትሪ ውስጥ ብዙዎቹ አቶም ወይም ሞለኪውል መኖሩን ውድቅ ስላደረጉ የኦርጋኒክ ውህዶች ጽንሰ-ሐሳብ ለሳይንሳዊው ዓለም አብዮታዊ ፕሮፖዛል ሆነ። እና ኤ.ኤም. Butlerov እራሱ ከቁሳዊ ድምዳሜዎች ብቻ የቀጠለ ስለሆነ ስለ ኦርጋኒክ ቁስ ፍልስፍናዊ ሀሳቦችን ውድቅ ማድረግ ችሏል።

ሞለኪውላዊው መዋቅር በኬሚካላዊ ግብረመልሶች በሙከራ ሊታወቅ እንደሚችል ማሳየት ችሏል። ለምሳሌ, የማንኛውም ካርቦሃይድሬት ስብስብ የተወሰነ መጠን በማቃጠል እና የተገኘውን ውሃ እና ካርቦን ዳይኦክሳይድን በመቁጠር ሊወሰን ይችላል. በአሚን ሞለኪውል ውስጥ ያለው የናይትሮጅን መጠንም በሚቃጠልበት ጊዜ የሚሰላው የጋዞችን መጠን በመለካት እና የሞለኪውላር ናይትሮጅን ኬሚካላዊ መጠን በመለየት ነው።

የ Butlerov ፍርዶች ስለ መዋቅር-ጥገኛ ኬሚካላዊ መዋቅር በተቃራኒው አቅጣጫ ከተመለከትን, አዲስ መደምደሚያ ይነሳል. ይኸውም የአንድን ንጥረ ነገር ኬሚካላዊ መዋቅር እና ስብጥር ማወቅ አንድ ሰው በተጨባጭ ባህሪያቱን መገመት ይችላል። ነገር ግን ከሁሉም በላይ ፣ Butlerov በኦርጋኒክ ቁስ አካል ውስጥ የተለያዩ ንብረቶችን የሚያሳዩ እጅግ በጣም ብዙ ንጥረ ነገሮች እንዳሉ ገልፀዋል ፣ ግን ተመሳሳይ ጥንቅር አላቸው።

የንድፈ ሃሳቡ አጠቃላይ ድንጋጌዎች

የኦርጋኒክ ውህዶችን ግምት ውስጥ በማስገባት እና በማጥናት, A.M. Butlerov በጣም አስፈላጊ የሆኑትን መርሆች አግኝቷል. የኦርጋኒክ አመጣጥ የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን አወቃቀር ወደ አንድ ጽንሰ-ሐሳብ አጣምሯቸዋል. ንድፈ ሃሳቡ እንደሚከተለው ነው።

• በኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ውስጥ, አተሞች በጥብቅ በተገለፀው ቅደም ተከተል እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው, ይህም በቫሊቲ ላይ የተመሰረተ ነው;
• የኬሚካል መዋቅር በኦርጋኒክ ሞለኪውሎች ውስጥ የሚገኙት አተሞች የተገናኙበት ፈጣን ቅደም ተከተል ነው;
• የኬሚካላዊው መዋቅር የኦርጋኒክ ውህድ ባህሪያት መኖሩን ይወስናል;
• ተመሳሳይ የቁጥር ስብጥር ባላቸው ሞለኪውሎች አወቃቀር ላይ በመመስረት የንብረቱ የተለያዩ ባህሪዎች ሊታዩ ይችላሉ ።
• በኬሚካላዊ ውህደት ውስጥ የተሳተፉ ሁሉም የአቶሚክ ቡድኖች አንዳቸው በሌላው ላይ የጋራ ተጽእኖ ይኖራቸዋል.

ሁሉም የኦርጋኒክ ውህዶች ክፍሎች የተገነቡት በዚህ ጽንሰ-ሐሳብ መርሆዎች መሠረት ነው. መሰረቱን ከጣለ በኋላ, A.M. Butlerov ኬሚስትሪ እንደ ሳይንስ መስክ ማስፋፋት ችሏል. በኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ውስጥ ካርበን የአራት ቫሌሽን ስለሚያሳይ የእነዚህ ውህዶች ልዩነት እንደሚወሰን አብራርቷል. ብዙ ንቁ የአቶሚክ ቡድኖች መኖር አንድ ንጥረ ነገር የአንድ የተወሰነ ክፍል መሆን አለመሆኑን ይወስናል። እና በትክክል የተወሰኑ የአቶሚክ ቡድኖች (ራዲካልስ) በመኖራቸው ምክንያት አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ይታያሉ.

ሃይድሮካርቦኖች እና ተዋጽኦዎቻቸው

እነዚህ የካርቦን እና ሃይድሮጂን ኦርጋኒክ ውህዶች በቡድኑ ውስጥ ካሉት ሁሉም ንጥረ ነገሮች መካከል በጣም ቀላሉ ናቸው። እነሱም በአልካን እና በሳይክሎልካንስ (የሳቹሬትድ ሃይድሮካርቦኖች) ፣ አልኬን ፣ አልካዲየኖች እና አልካትሪን ፣ አልኪን (ያልተሟሉ ሃይድሮካርቦኖች) እንዲሁም ጥሩ መዓዛ ባላቸው ንጥረ ነገሮች ንዑስ ክፍል ይወከላሉ ። በአልካኖች ውስጥ ሁሉም የካርቦን አተሞች የሚገናኙት በአንድ ሲ-ሲ ቦንድ ብቻ ነው፣ ለዚህም ነው አንድ ኤች አቶም በሃይድሮካርቦን ስብጥር ውስጥ ሊካተት የማይችለው።

ባልተሟሉ ሃይድሮካርቦኖች ውስጥ ሃይድሮጂን በድርብ C=C ቦንድ ቦታ ላይ ሊካተት ይችላል። እንዲሁም የC-C ቦንድ ሶስት እጥፍ (አልኪንስ) ሊሆን ይችላል። ይህ እነዚህ ንጥረ ነገሮች አክራሪዎችን በመቀነስ ወይም በመጨመር ወደ ብዙ ምላሾች እንዲገቡ ያስችላቸዋል። ምላሽ ለመስጠት ያላቸውን ችሎታ ለማጥናት ምቾት ሲባል ሁሉም ሌሎች ንጥረ ነገሮች ከሃይድሮካርቦኖች ክፍል ውስጥ የአንዱ ተዋጽኦዎች ተደርገው ይወሰዳሉ።

አልኮል

አልኮሆል ከሃይድሮካርቦኖች የበለጠ ውስብስብ የሆኑ ኦርጋኒክ ኬሚካዊ ውህዶች ናቸው። በሕያዋን ሴሎች ውስጥ በሚፈጠሩ ኢንዛይም ምላሾች ምክንያት የተዋሃዱ ናቸው. በጣም የተለመደው ምሳሌ በመፍላት ምክንያት የኢታኖል ከግሉኮስ ውህደት ነው።

በኢንዱስትሪ ውስጥ አልኮሆል ከ halogen ተዋጽኦዎች የሃይድሮካርቦኖች ይገኛሉ። የ halogen አቶም ከሃይድሮክሳይል ቡድን ጋር በመተካቱ ምክንያት አልኮሆል ይፈጠራሉ. ሞኖይድሪክ አልኮሆል አንድ የሃይድሮክሳይል ቡድን ብቻ ​​ይይዛል ፣ ፖሊሃይድሮሪክ አልኮሆል ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ይይዛል። የ dihydric አልኮሆል ምሳሌ ኤቲሊን ግላይኮል ነው። ፖሊሃይድሮሊክ አልኮሆል ግሊሰሪን ነው። የአልኮሆል አጠቃላይ ቀመር R-OH (R የካርቦን ሰንሰለት ነው) ነው።

Aldehydes እና ketones

አልኮሆል ከሃይድሮጂን ከአልኮል (ሃይድሮክሳይል) ቡድን መራቅ ጋር ተያይዞ ወደ ኦርጋኒክ ውህዶች ምላሽ ከገባ በኋላ በኦክስጂን እና በካርቦን መካከል ያለው ድርብ ትስስር ይዘጋል። ይህ ምላሽ በካርቦን አቶም ተርሚናል ላይ በሚገኘው የአልኮሆል ቡድን በኩል ከቀጠለ የአልዲኢይድ መፈጠርን ያስከትላል። ከአልኮል ጋር ያለው የካርቦን አቶም በካርቦን ሰንሰለቱ መጨረሻ ላይ ካልሆነ, የእርጥበት ምላሽ ውጤቱ የኬቲን ምርት ነው. የኬቶን አጠቃላይ ቀመር R-CO-R, aldehydes R-COH (አር የሰንሰለቱ የሃይድሮካርቦን ራዲካል ነው).

ኢስተር (ቀላል እና ውስብስብ)

የዚህ ክፍል ኦርጋኒክ ውህዶች ኬሚካላዊ መዋቅር ውስብስብ ነው. ኤተርስ በሁለት አልኮል ሞለኪውሎች መካከል ምላሽ ሰጪ ምርቶች ተደርገው ይወሰዳሉ። ከነሱ ውስጥ ውሃ በሚወገድበት ጊዜ, የ R-O-R ንድፍ ውህድ ይፈጠራል. ምላሽ ዘዴ፡ የሃይድሮጂን ፕሮቶን ከአንድ አልኮል እና የሃይድሮክሳይል ቡድን ከሌላ አልኮሆል መውጣት።

አስትሮች በአልኮል እና በኦርጋኒክ ካርቦቢሊክ አሲድ መካከል ያሉ የምላሽ ምርቶች ናቸው። ምላሽ ዘዴ፡ ከሁለቱም ሞለኪውሎች አልኮል እና የካርቦን ቡድን ውስጥ ውሃን ማስወገድ. ሃይድሮጅን ከአሲድ (በሃይድሮክሳይል ቡድን) ይለያል, እና የኦኤች ቡድን እራሱ ከአልኮል ጋር ተለያይቷል. የተገኘው ውህድ እንደ R-CO-O-R ይገለጻል, ቢች R ራዲካልስ - የተቀሩትን የካርበን ሰንሰለት ክፍሎች ያመለክታል.

ካርቦክሲሊክ አሲዶች እና አሚኖች

ካርቦክሲሊክ አሲዶች በሴሉ አሠራር ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወቱ ልዩ ንጥረ ነገሮች ናቸው. የኦርጋኒክ ውህዶች ኬሚካላዊ መዋቅር እንደሚከተለው ነው-የሃይድሮካርቦን ራዲካል (R) ከካርቦክሳይል ቡድን (-COOH) ጋር የተያያዘ ነው. የካርቦክሳይል ቡድን በካርቦን አቶም ላይ ብቻ ሊገኝ ይችላል, ምክንያቱም በ (-COOH) ቡድን ውስጥ ያለው የ C ቫልዩ 4 ነው.

አሚኖች የሃይድሮካርቦኖች መገኛ የሆኑ ቀለል ያሉ ውህዶች ናቸው። እዚህ በማንኛውም የካርቦን አቶም አሚን ራዲካል (-NH2) አለ። ቡድን (-NH2) ከአንድ ካርቦን (አጠቃላይ ፎርሙላ R-NH2) ጋር የተጣበቀባቸው ዋና አሚኖች አሉ። በሁለተኛ ደረጃ አሚኖች ውስጥ ናይትሮጅን ከሁለት የካርቦን አተሞች (ፎርሙላ R-NH-R) ጋር ይጣመራል. በሶስተኛ ደረጃ አሚኖች ውስጥ ናይትሮጅን ከሶስት የካርቦን አተሞች (R3N) ጋር ይገናኛል, p ራዲካል, የካርቦን ሰንሰለት ነው.

አሚኖ አሲድ

አሚኖ አሲዶች የኦርጋኒክ ምንጭ የሆኑትን አሚኖች እና አሲዶች ባህሪያት የሚያሳዩ ውስብስብ ውህዶች ናቸው. ከካርቦክሳይል ቡድን ጋር በተዛመደ የአሚን ቡድን በሚገኝበት ቦታ ላይ በመመርኮዝ ብዙ ዓይነት ዓይነቶች አሉ. በጣም ጠቃሚ የሆኑት አልፋ አሚኖ አሲዶች ናቸው. እዚህ የአሚን ቡድን የሚገኘው የካርቦክሳይል ቡድን በተጣበቀበት የካርቦን አቶም ላይ ነው። ይህ የፔፕታይድ ትስስር መፍጠር እና የፕሮቲን ውህደት መፍጠር ያስችላል.

ካርቦሃይድሬትስ እና ቅባት

ካርቦሃይድሬቶች አልዲኢይድ አልኮሆል ወይም ኬቶ አልኮሆል ናቸው። እነዚህ ቀጥተኛ ወይም ሳይክሊካዊ መዋቅር ያላቸው ውህዶች, እንዲሁም ፖሊመሮች (ስታርች, ሴሉሎስ እና ሌሎች) ናቸው. በሴል ውስጥ በጣም አስፈላጊው ሚናቸው መዋቅራዊ እና ጉልበት ነው. ቅባቶች, ወይም ይልቁንም ቅባቶች, ተመሳሳይ ተግባራትን ያከናውናሉ, በሌሎች ባዮኬሚካላዊ ሂደቶች ውስጥ ብቻ ይሳተፋሉ. ከኬሚካላዊ መዋቅር አንጻር, ስብ የኦርጋኒክ አሲዶች እና ግሊሰሮል ኤስተር ነው.

በኦርጋኒክ ኬሚስትሪ እድገት ታሪክ ውስጥ ሁለት ጊዜዎች ተለይተዋል-ተጨባጭ (ከ 17 ኛው አጋማሽ እስከ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ድረስ) የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮችን እውቀት ፣ የመነጠል እና የማስኬጃ ዘዴዎች በሙከራ የተከሰቱበት እና ትንታኔያዊ ናቸው ። (በ 18 ኛው መጨረሻ - በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ), የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮችን ስብጥር ለማቋቋም ዘዴዎች ከመከሰቱ ጋር የተያያዘ. በመተንተን ወቅት ሁሉም ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ካርቦን እንደያዙ ታውቋል. ኦርጋኒክ ውህዶችን ከሚፈጥሩት ንጥረ ነገሮች መካከል ሃይድሮጂን፣ናይትሮጅን፣ሰልፈር፣ኦክሲጅን እና ፎስፎረስ ተገኝተዋል።

በኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ታሪክ ውስጥ ትልቅ ጠቀሜታ ያለው መዋቅራዊ ጊዜ (በ 19 ኛው ሁለተኛ አጋማሽ - በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ) የኦርጋኒክ ውህዶች አወቃቀር ሳይንሳዊ ፅንሰ-ሀሳብ መወለድ ነው ፣ የዚህም መስራች ኤ.ኤም. በትሌሮቭ.

የኦርጋኒክ ውህዶች አወቃቀር ጽንሰ-ሀሳብ መሰረታዊ መርሆዎች-

• በሞለኪውሎች ውስጥ ያሉት አቶሞች በተወሰነ ቅደም ተከተል በኬሚካላዊ ቦንዶች በቫሌሽን መሰረት እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው. ሁሉም ኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ ካርቦን tetravalent ነው;
• የንጥረ ነገሮች ባህሪያት በጥራት እና በቁጥር ስብጥር ላይ ብቻ ሳይሆን በአተሞች ግንኙነት ቅደም ተከተል ላይም ይወሰናሉ.
• በአንድ ሞለኪውል ውስጥ ያሉት አቶሞች እርስ በርሳቸው ተጽዕኖ ያሳድራሉ.

በሞለኪውል ውስጥ ያሉት የአተሞች ግንኙነት ቅደም ተከተል የኬሚካል ቦንዶች በጭረቶች በሚወከሉበት መዋቅራዊ ቀመር ይገለጻል።

የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ባህሪያት

ኦርጋኒክ ውህዶችን ወደ የተለየ ፣ ልዩ የኬሚካል ውህዶች ክፍል የሚለዩ ብዙ ጠቃሚ ባህሪዎች አሉ።

1. ኦርጋኒክ ውህዶች አብዛኛውን ጊዜ ጋዞች፣ ፈሳሾች ወይም ዝቅተኛ የሚቀልጡ ውህዶች ሲሆኑ ከኦርጋኒክ ካልሆኑ ውህዶች በተቃራኒ በአብዛኛው ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ ያለው ጠጣር ናቸው።
2. ኦርጋኒክ ውህዶች ባብዛኛው በተዋቀረ የተዋቀሩ ሲሆኑ ኦርጋኒክ ያልሆኑ ውህዶች ደግሞ በአዮኒዝም የተዋቀሩ ናቸው።
3. ኦርጋኒክ ውህዶች (በዋነኝነት የካርቦን አቶሞች) ከመመሥረት አተሞች መካከል ትስስር ምስረታ የተለያዩ ቶፖሎጂ isomers መልክ ይመራል - ውህዶች ተመሳሳይ ጥንቅር እና ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው, ነገር ግን የተለያዩ physicochemical ባህሪያት አላቸው. ይህ ክስተት isomerism ይባላል.
4. የሆሞሎጂ ክስተት ተከታታይ የኦርጋኒክ ውህዶች መኖር ነው ፣ ይህም የማንኛውም ሁለት ተከታታይ ጎረቤቶች ቀመር (ሆሞሎጅ) በተመሳሳይ ቡድን ይለያያል - የ homological ልዩነት CH 2። ኦርጋኒክ ቁስ ይቃጠላል.

የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮችን ምደባ

ምደባው በሁለት ጠቃሚ ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ነው - የካርቦን አጽም መዋቅር እና በሞለኪውል ውስጥ ያሉ ተግባራዊ ቡድኖች መኖር.

በኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ውስጥ የካርቦን አተሞች እርስ በርስ ይዋሃዳሉ, የሚባሉትን ይመሰርታሉ. የካርቦን አጽም ወይም ሰንሰለት. ሰንሰለቶች ክፍት እና የተዘጉ (ሳይክል) ሊሆኑ ይችላሉ፣ የተከፈቱ ሰንሰለቶች ከቅርንጫፎች ያልተከፈሉ (የተለመዱ) እና ቅርንጫፎች ሊሆኑ ይችላሉ፡-

በካርቦን አጽም አወቃቀር ላይ በመመስረት እነሱ በሚከተሉት ተከፍለዋል-

- ክፍት የካርቦን ሰንሰለት ያላቸው አሊሳይክሊክ ኦርጋኒክ ንጥረነገሮች ቅርንጫፎቻቸውም ሆነ ቅርንጫፎች። ለምሳሌ፣

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (ቡቴን)

CH 3 -CH (CH 3) -CH 3 (ኢሶቡታን)

- የካርቦን ሰንሰለቱ በዑደት (ቀለበት) ውስጥ የተዘጋበት ካርቦሳይክል ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች። ለምሳሌ፣

- በዑደት ውስጥ የካርቦን አተሞችን ብቻ ሳይሆን የሌሎች ንጥረ ነገሮችን አቶሞችን ፣ ብዙውን ጊዜ ናይትሮጅን ፣ ኦክሲጅን ወይም ድኝን የያዙ heterocyclic ኦርጋኒክ ውህዶች።

ተግባራዊ ቡድን ውህድ የአንድ የተወሰነ ክፍል መሆን አለመሆኑን የሚወስን አቶም ወይም ሃይድሮካርቦን ያልሆኑ አተሞች ቡድን ነው። አንድ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገር ወደ አንድ ክፍል ወይም ሌላ የሚመደብበት ምልክት የተግባር ቡድን ባህሪ ነው (ሠንጠረዥ 1).

ሠንጠረዥ 1. ተግባራዊ ቡድኖች እና ክፍሎች.

ውህዶች ከአንድ በላይ የሚሰራ ቡድን ሊይዙ ይችላሉ። እነዚህ ቡድኖች ተመሳሳይ ከሆኑ, ውህዶች ፖሊፐፐረናል ተብለው ይጠራሉ, ለምሳሌ ክሎሮፎርም, ግሊሰሮል. የተለያዩ የተግባር ቡድኖችን የሚያካትቱ ውህዶች heterofunctional ይባላሉ፣ በአንድ ጊዜ በተለያዩ ውህዶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ፣ ለምሳሌ፣ ላቲክ አሲድ እንደ ካርቦክሲሊክ አሲድ እና አልኮሆል ሊቆጠር ይችላል፣ እና ኮላሚን እንደ አሚን እና አልኮሆል ሊቆጠር ይችላል።

ሩዝ. 5. ፍሬድሪክ ዎህለር
(1800–1882)

ሩዝ. 6. አሌክሳንደር
ሚካሂሎቪች በትሌሮቭ
(1828–1886)

የፈጠሩት የኬሚካላዊ መዋቅር ንድፈ ሃሳብ ይዘት በሶስት ሀሳቦች መልክ ሊቀረጽ ይችላል.
1. በሞለኪውሎች ውስጥ ያሉ አተሞች እንደ ቫለናቸው በተወሰነ ቅደም ተከተል የተገናኙ ናቸው፣ እና በኦርጋኒክ ውህዶች ውስጥ ያለው ካርቦን tetravalent ነው።
2. የንጥረ ነገሮች ባህሪያት የሚወሰኑት በጥራት እና በቁጥር ንጥረ ነገሮች ብቻ ሳይሆን በሞለኪውሎች ውስጥ ባሉ አቶሞች የግንኙነት ቅደም ተከተል ነው, ማለትም. የኬሚካል መዋቅር.
3. በሞለኪውሎች ውስጥ ያሉት አቶሞች እርስ በእርሳቸው ላይ የጋራ ተጽእኖ ይኖራቸዋል, ይህም የንጥረ ነገሮችን ባህሪያት ይነካል.
* የጀርመን ኬሚስት. በኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ኬሚስትሪ መስክ ምርምር አድርጓል. የኢሶሜሪዝም ክስተት መኖሩን አቋቋመ እና ለመጀመሪያ ጊዜ የኦርጋኒክ ንጥረ ነገር (ዩሪያ) ከኦርጋኒክ ያልሆነ ውህደት አከናውኗል. አንዳንድ ብረቶች (አልሙኒየም, ቤሪሊየም, ወዘተ) ተቀብለዋል.
** የላቀ የሩሲያ ኬሚስት ፣ የኬሚካል ፅንሰ-ሀሳብ ደራሲ
የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች መዋቅር. በዛላይ ተመስርቶየመዋቅር ፅንሰ-ሀሳቦች የኢሶሜሪዝም ክስተትን አብራርተዋል ፣ የበርካታ ንጥረ ነገሮች isomers መኖራቸውን ተንብየዋል እና ለመጀመሪያ ጊዜ አዋህደዋል። እሱ የስኳር ንጥረ ነገርን በማዋሃድ የመጀመሪያው ነው። የሩሲያ ኬሚስትሪ ትምህርት ቤት መስራችኢኮቭ, እሱም V.V. Markovnikov, A.M. Zaitsev, E.E. Vagner, A.E. Favorsky እና ሌሎችም.

ዛሬ እስከ 19 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ድረስ በተፈጥሮ ሳይንስ ውስጥ ታላላቅ ግኝቶች በነበሩበት ወቅት ሳይንቲስቶች ስለ ቁስ ውስጣዊ አወቃቀሩ ብዙም ግንዛቤ እንዳልነበራቸው የሚገርም ይመስላል። “ኬሚካላዊ መዋቅር” የሚለውን ቃል ያስተዋወቀው ቡትሌሮቭ ነበር፣ ይህም ማለት በእሱ ሞለኪውል ውስጥ ባሉ አተሞች እና በህዋ ውስጥ ባለው አንጻራዊ አደረጃጀት መካከል ያለው የኬሚካላዊ ትስስር ስርዓት ነው። ለዚህ የሞለኪውል አወቃቀር ግንዛቤ ምስጋና ይግባውና የኢሶመሪዝም ክስተትን ማብራራት ፣ የማይታወቁ ኢሶመሮች መኖራቸውን መተንበይ እና የንጥረ ነገሮችን ከኬሚካዊ መዋቅር ጋር ማዛመድ ተችሏል ። የኢሶሜሪዝም ክስተትን ለማሳየት የሁለት ንጥረ ነገሮችን ቀመሮች እና ባህሪያትን እናቀርባለን - ኤቲል አልኮሆል እና ዲሜትል ኤተር ፣ እነሱም ተመሳሳይ ንጥረ ነገር ያላቸው C2H6O ፣ ግን የተለያዩ ኬሚካዊ አወቃቀሮች (ሠንጠረዥ 2)።
ጠረጴዛ 2

የአንድ ንጥረ ነገር ባህሪያት ጥገኛነት ምሳሌከእሱ መዋቅር

በኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ውስጥ በጣም የተስፋፋው የኢሶሜሪዝም ክስተት ለኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ልዩነት አንዱ ምክንያት ነው. ሌላው የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ልዩነት ምክንያት የካርቦን አቶም ልዩ ችሎታ እርስ በርስ የኬሚካላዊ ትስስር በመፍጠር የካርቦን ሰንሰለቶችን ያስከትላል.
የተለያየ ርዝማኔ እና አወቃቀሮች: ያልተቆራረጡ, የተዘጉ, የተዘጉ. ለምሳሌ አራት የካርቦን አቶሞች እንደዚህ አይነት ሰንሰለት ሊፈጠሩ ይችላሉ፡-

በሁለት የካርበን አተሞች መካከል ቀላል (ነጠላ) C-C ቦንዶች ብቻ ሳይሆን በእጥፍ C = C እና ሶስቴ C≡C ሊኖር እንደሚችል ከግምት ውስጥ ካስገባን የካርቦን ሰንሰለቶች ልዩነቶች ብዛት እና በዚህም ምክንያት የተለያዩ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራሉ.
የኦርጋኒክ ንጥረነገሮች ምደባ እንዲሁ በ Butlerov የኬሚካላዊ መዋቅር ፅንሰ-ሀሳብ ላይ የተመሠረተ ነው። በሞለኪዩል ውስጥ በየትኛው የኬሚካል ንጥረነገሮች ውስጥ የተካተቱት አተሞች ላይ በመመስረት, ሁሉም ኦርጋኒክ ቡድኖች: ሃይድሮካርቦኖች, ኦክሲጅን-የያዙ, ናይትሮጅን-የያዙ ውህዶች.
ሃይድሮካርቦኖች የካርቦን እና የሃይድሮጂን አተሞችን ብቻ ያካተቱ ኦርጋኒክ ውህዶች ናቸው።
በካርቦን ሰንሰለቱ አወቃቀር እና በውስጡ በርካታ ቦንዶች መኖር ወይም አለመገኘት ላይ በመመርኮዝ ሁሉም ሃይድሮካርቦኖች ወደ ብዙ ክፍሎች ይከፈላሉ ። እነዚህ ክፍሎች በዲያግራም 2 ቀርበዋል ።
ሃይድሮካርቦን ብዙ ቦንዶችን ካልያዘ እና የካርቦን አቶሞች ሰንሰለት ካልተዘጋ ፣ እርስዎ እንደሚያውቁት የሳቹሬትድ ሃይድሮካርቦኖች ወይም አልካኖች ክፍል ነው። የዚህ ቃል መነሻ የአረብኛ ምንጭ ነው, እና ቅጥያ -an በሁሉም የዚህ ክፍል ሃይድሮካርቦኖች ስሞች ውስጥ ይገኛል.
እቅድ 2

የሃይድሮካርቦኖች ምደባ

በሃይድሮካርቦን ሞለኪውል ውስጥ አንድ ድርብ ትስስር መኖሩ እንደ አልኬን እንዲመደብ ያስችለዋል, እና ከዚህ የንጥረ ነገሮች ቡድን ጋር ያለው ግንኙነት አጽንዖት ተሰጥቶታል.
ቅጥያ -en በስም. በጣም ቀላሉ አልኬን ኤቲሊን ነው, እሱም ቀመር CH2=CH2 አለው. በአንድ ሞለኪውል ውስጥ ሁለት C = C ድርብ ቦንዶች ሊኖሩ ይችላሉ, በዚህ ሁኔታ, ንጥረ ነገሩ የአልካዲየስ ክፍል ነው.
የድህረ-ቅጥያዎችን ትርጉም ለማብራራት ሞክር -diene. ለምሳሌ፣ 1,3 butadiene መዋቅራዊ ቀመር አለው፡ CH2=CH–CH=CH2።
በሞለኪውል ውስጥ የካርቦን-ካርቦን የሶስትዮሽ ትስስር ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች alkynes ይባላሉ። ቅጥያ - ውስጥ አንድ ንጥረ ነገር የዚህ ክፍል መሆኑን ያመለክታል. የአልኪንስ ክፍል ቅድመ አያት አሴቲሊን (ethyne) ነው ፣ የሞለኪውላዊው ቀመር C2H2 ነው ፣ እና መዋቅራዊ ቀመር HC≡CH ነው። የተዘጋ የካርበን ሰንሰለት ካላቸው ውህዶች
በጣም አስፈላጊው አተሞች arene - የሃይድሮካርቦኖች ልዩ ክፍል ፣ ምናልባት እርስዎ ሰምተውት የነበረው የመጀመሪያ ተወካይ ስም ቤንዚን C6H6 ነው ፣ የእሱ መዋቅራዊ ቀመር ለእያንዳንዱ ባህላዊ ሰውም ይታወቃል።

ቀደም ሲል እንደተረዱት ከካርቦን እና ሃይድሮጂን በተጨማሪ ኦርጋኒክ ንጥረነገሮች የሌሎች ንጥረ ነገሮች አተሞች በዋናነት ኦክሲጅን እና ናይትሮጅን ይይዛሉ። ብዙውን ጊዜ የእነዚህ ንጥረ ነገሮች አተሞች በተለያዩ ውህዶች ውስጥ ቡድኖች ይመሰርታሉ ፣ እነሱም ተግባራዊ ተብለው ይጠራሉ ።
ተግባራዊ ቡድን የአንድን ንጥረ ነገር በጣም ባህሪ ኬሚካላዊ ባህሪያት እና የአንድ የተወሰነ ክፍል ውህዶችን የሚወስን የአተሞች ቡድን ነው።
ተግባራዊ ቡድኖችን የያዙ ዋናዎቹ የኦርጋኒክ ውህዶች ክፍሎች በእቅድ 3 ውስጥ ቀርበዋል ።
እቅድ 3
ተግባራዊ ቡድኖችን የያዙ የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ዋና ክፍሎች

የተግባር ቡድን -OH ሃይድሮክሳይል ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በጣም አስፈላጊ ከሆኑት የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ክፍሎች - አልኮሆል ውስጥ አባልነትን ይወስናል.
የአልኮሆል ስሞች የተፈጠሩት ቅጥያ -ኦል በመጠቀም ነው። ለምሳሌ, በጣም ታዋቂው የአልኮሆል ተወካይ ኤቲል አልኮሆል ወይም ኤታኖል, C2H5OH ነው.
የኦክስጅን አቶም ከካርቦን አቶም ጋር በኬሚካላዊ ድርብ ትስስር ሊገናኝ ይችላል። የ>C=O ቡድን ካርቦኒል ይባላል። የካርቦን ቡድኑ የበርካታ አካል ነው።
ተግባራዊ ቡድኖች, aldehyde እና carboxyl ጨምሮ. እነዚህን ተግባራዊ ቡድኖች ያካተቱ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች በቅደም ተከተል aldehydes እና carboxylic acid ይባላሉ. በጣም የታወቁት የአልዲኢይድ ተወካዮች ፎርማለዳይድ HCOH እና acetaldehyde CH3SON ናቸው። ሁሉም ሰው ምናልባት አሴቲክ አሲድ CH3COOH ያውቀዋል, መፍትሄው የጠረጴዛ ኮምጣጤ ይባላል. ናይትሮጅን የያዙ ኦርጋኒክ ውህዶች ልዩ መዋቅራዊ ባህሪ እና በመጀመሪያ ደረጃ አሚኖች እና አሚኖ አሲዶች የአሚኖ ቡድን -ኤንኤች 2 በሞለኪውሎች ውስጥ መኖር ነው።
ከላይ ያለው የኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ምደባ በጣም አንጻራዊ ነው. አንድ ሞለኪውል (ለምሳሌ አልካዲየን) ሁለት በርካታ ቦንዶችን እንደሚይዝ ሁሉ አንድ ንጥረ ነገር ሁለት ወይም ከዚያ በላይ የሆኑ ተግባራዊ ቡድኖች ሊኖሩት ይችላል። ስለዚህ በምድር ላይ ያሉ ዋና ዋና ተሸካሚዎች መዋቅራዊ አሃዶች - የፕሮቲን ሞለኪውሎች - አሚኖ አሲዶች ናቸው. የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች የግድ ቢያንስ ሁለት የተግባር ቡድኖችን ይይዛሉ - የካርቦክሲል እና የአሚኖ ቡድን። በጣም ቀላሉ አሚኖ አሲድ ግላይን ይባላል እና ቀመር አለው፡-

ልክ እንደ አምፖቴሪክ ሃይድሮክሳይድ, አሚኖ አሲዶች የአሲድ ባህሪያትን (በካርቦክሲል ቡድን ምክንያት) እና መሠረቶች (በሞለኪውል ውስጥ የአሚኖ ቡድን በመኖሩ) ያጣምራሉ.
በምድር ላይ ያለውን ሕይወት ድርጅት ያህል, አሚኖ አሲዶች amphoteric ንብረቶች በተለይ አስፈላጊነት - አሚኖ ቡድኖች እና carboxyl መካከል አሚኖ አሲዶች መካከል ያለውን ግንኙነት ምክንያት.
ሎጥ ከፕሮቲኖች ፖሊመር ሰንሰለቶች ጋር ተያይዟል።
? 1. የ A.M Butlerov የኬሚካል መዋቅር ንድፈ ሐሳብ ዋና ድንጋጌዎች ምንድን ናቸው. ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በኦርጋኒክ ኬሚስትሪ እድገት ውስጥ ምን ሚና ተጫውቷል?
2. ምን ዓይነት የሃይድሮካርቦን ክፍሎች ያውቃሉ? ይህ ምደባ የሚከናወነው በምን መሠረት ነው?
3. የኦርጋኒክ ውህድ ተግባራዊ ቡድን ምንድነው? የትኞቹን ተግባራዊ ቡድኖች መሰየም ይችላሉ? የተሰየሙ ተግባራዊ ቡድኖችን የያዙት የትኞቹ የኦርጋኒክ ውህዶች ክፍሎች ናቸው? የውህዶች ክፍሎችን አጠቃላይ ቀመሮችን እና የተወካዮቻቸውን ቀመሮች ይጻፉ።
4. isomerism ፍቺ, የቅንብር C4H10O ውህዶች በተቻለ isomers ቀመሮች ይጻፉ. የተለያዩ የመረጃ ምንጮችን በመጠቀም የእያንዳንዳቸውን ስም ይሰይሙ እና ስለ አንዱ ውህዶች ሪፖርት ያዘጋጁ።
5. ቀመራቸው የሆኑትን ንጥረ ነገሮች C6H6, C2H6, C2H4, HCOOH, CH3OH, C6H12O6, ወደ ኦርጋኒክ ውህዶች ክፍሎች ይመድቡ. የተለያዩ የመረጃ ምንጮችን በመጠቀም የእያንዳንዳቸውን ስም ይሰይሙ እና ስለ አንዱ ውህዶች ሪፖርት ያዘጋጁ።
6. የግሉኮስ መዋቅራዊ ቀመር፡- ይህንን ንጥረ ነገር በየትኛው የኦርጋኒክ ውህዶች ክፍል ይመድባሉ? ለምን ባለሁለት ተግባር ድብልቅ ተባለ?
7. ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ አምፖተሪክ ውህዶችን ያወዳድሩ.
8. ለምን አሚኖ አሲዶች ድርብ ተግባር ያላቸው ውህዶች ተብለው ይመደባሉ? ይህ የአሚኖ አሲዶች መዋቅራዊ ባህሪ በምድር ላይ ያለውን ሕይወት ለማደራጀት ምን ሚና ይጫወታል?
9. በይነመረብን በመጠቀም "አሚኖ አሲዶች - የህይወት "ግንባታ" በሚለው ርዕስ ላይ መልእክት ያዘጋጁ.
10. ኦርጋኒክ ውህዶችን ወደ ተወሰኑ ክፍሎች የመከፋፈል አንጻራዊነት ምሳሌዎችን ስጥ። ለኦርጋኒክ ያልሆኑ ውህዶች ከተመሳሳይ አንጻራዊነት ጋር ትይዩዎችን ይሳሉ።