Классификация органических соединений

Изучить материал. Выполнить задания.

Углеводороды – органические соединения, состоящие только из атомов углерода и водорода. По строению углеродного скелета их делят на:

- ациклические (алифатические) – содержат незамкнутые углеродные цепи;

- циклические – соединения с замкнутой углеродной цепью.

Если углеводород не содержит кратных (двойных, тройных) связей и цепь углеродных атомов не замкнута, он относится к классу алканов (предельных углеводородов).

Суффикс –ан присутствует в названиях всех углеводородов данного класса:

· CH₄ - метан

· C₂H₆ - этан

· C₃H₈ - пропан

· C₄H₁₀ - бутан

· C₅H₁₂ - пентан

· C₆H₁₄ - гексан

· C₇H₁₆ - гептан

· C₈H₁₈ - октан

· C₉H₂₀ - нонан

· C₁₀H₂₂ - декан...

Эти названия следует запомнить, т.к. они составляют основу названий других органических веществ.

Наличие в молекуле углеводорода с одной двойной связи С=С позволяет отнести его к классу алкенов. Отношение к этому классу веществ подчерккивает суффикс -ен.

- этен (этилен)

Если в молекуле углеводорода две двойные связи, он относится к классу алкадиенов.

Углеводороды с тройной связью в молекуле называются алкинами. На их принадлежность к этому классу указывает суффикс –ин.

- этин (ацетилен)

Углеводороды, содержащие кратные связи (двойные, тройные) относятся к непредельным.

Арены – класс углеводородов, содержащих шестичленный цикл с особой системой химических связей между атомами углерода.

- бензол

Помимо атомов углерода и водорода в состав органических веществ могут входить атомы других элементов, в первую очередь кислорода и азота. Чаще всего атомы этих элементов в различных сочетаниях образуют группы, которые называют функциональными.

Функциональной группой называют группу атомов, определяющую наиболее характерные химические свойства вещества и его принадлежность к определенному классу соединений.

Например, спирты содержат функциональную группу –ОН, которая называется гидроксильной. Названия спиртов образуются с помощью суффикса –ол.

С₂Н₅ОН – этанол (этиловый спирт).

- это карбонильная группа (карбонил). Она входит в состав нескольких функциональных групп, в том числе альдегидной и карбоксильной.

- альдегидная группа – это функциональная группа альдегидов.

(-СООН) - карбоксильная группа – функциональная группа карбоновых кислот.

Названия альдегидов и карбоновых кислот образуются следующим образом:

· для альдегидов: «алкан + аль»;

· для карбоновых кислот «алкан + овая кислота».

- этаналь (уксусный альдегид).

CH₃ COOH – этановая кислота (уксусная кислота).

Отличительным структурным признаком азотсодержащих органических соединений аминов и аминокислот является наличие в молекуле группы - NН₂, называемой аминогруппой.

Номенклатура- это совокупность названий химических веществ, их групп и классов, а также правила составления этих названий.

· Тривиальная (историческая) номенклатура. Названия сложились исторически: яблочная, уксусная, лимонная кислота, глицерин, глицин, ацетон.

· Систематическая номенклатура — номенклатура IUPAC (или в русской транскрипции ИЮПАК). — международная единая химическая номенклатура. Для того, чтобы ею пользоваться, нужно знать названия представителей класса предельных углеводородов (алканов), приведенные выше, а также суффиксы, определяющие принадлежность веществ тому или иному классу.

Основу названия составляет наименование предельного углеводорода с тем же числом атомов, что и в данном соединении.

Наличие кратной связи или функциональной группы в молекуле отражается в названии с помощью определенного суффикса, характерного для данного класса органических соединений.

Положение кратной связи или функциональной группы в цепи обозначается цифрой, соответствующей номеру атома углерода, который связан с функциональной группой или от которого начинается кратная связь. Нумерацию цепи углеродных атомов начинают с того конца, к которому ближе разветвление, кратная связь или функциональная группа.

Ниже приведены названия органических веществ, построенные по указанным правилам:

СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ бутан

бутен-1

пропанол-2

СН₂-СН₂-СН₂-ОН – пропанол-1

Задания

1. Какие вещества называются углеводородами? Чем ациклические углеводороды отличаются от циклических? Чем непредельные углеводороды отличаются от предельных?

2. По приведенным структурным формулам определите класс углеводородов:

а) СН₃-СН₂-СН₂-СН₃

б) СН₃=СН₂-СН₂=СН₃

в) СН₂=СН-СН₃

г)

3. Какую группу называют функциональной? Какие функциональные группы вам известны? Напишите их формулы и назовите классы соединений, содержащих данные группы.

4. Определите, какому классу принадлежат соединения со следующими формулами:

а) CH₃-CH_2-COOH

б) СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-ОН

в) СН₃–NН₂

г)