Классификация органических соединений

В природе существуют несколько миллионов органических соединений. Каждый год содаются все новые и новые органические соединения.

Чтобы разобраться в огромном количестве органических соединений, необходимо их классифицировать.

Проведем аналогию с книгами в библиотеке. Представьте себе, что все книги лежат в одной куче. Сможете ли вы найти быстро нужную вам книгу? Нет.

Необходима классификация, которую каждый хозяин библиотеки может произвести по-разному – расположив книги в алфавитном порядке по фамилиям авторов, по тематике, по возрасту читателей (книги для взрослых, для детей), по цвету переплетов (чтобы красиво смотрелись в шкафу) и т.п. В результате получаются по-разному организованные коллекции, причем ни одна классификация не хуже другой. Просто, в зависимости от целей коллекционера, одна из классификаций может быть удобнее других.

Также и органические вещества можно делить на высоко- и низкомолекулярные соединения, на вещества, существующие природе и синтезированные человеком, вещества, применяемые в качестве лекарств, красителей, растворителей, и т.п. Та классификация, которую мы рассматриваем – классификация по строению веществ – наиболее удобна с точки зрения изучения их свойств. Вещества, близкие по строению, проявляют схожие свойства. Последовательность химически связанных атомов углерода в молекуле составляет ее углеродный скелет. Это основа органического соединения.

Поэтому первым признаком классификации органического соединения служит классификация по строению углеродного скелета. Скелет может быть неразветвленным, разветвленным, циклическим.

Слайд №6

Молекулы могут быть ациклическими, когда атомы углерода не связаны в цикл, и циклическими. Слайд №7

Ациклические подразделяются на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные)

В зависимости от природы атомов, состовляющих цикл различают соединения: карбоциклические – имеющие в цикле только атомы углерода, а если в цикл входят другие атомы (например, O, S, N) то такие соединения называют гетероциклическими. Примером гетероциклического соединения, например, может служить печально известный никотин.

Чем известен никотин? Слайд №8

Гетероциклические соединения широко распространены в природе и имеют огромное значение для жизнедеятельности растений и животных. Например, хлорофилл, (Слад №9) с помощью которого растения осуществляют фотосинтез – связывают углекислый газ и выделяют кислород – это гетероциклическое соединение. Молекулы нуклеиновых кислот, ответственных за передачу наследственной информации в нашем организме, также содержат гетероциклы.

Второй классификационный признак: природа функциональных групп.

Функциональная группа – эта группа атомов или структурный фрагмент молекулы, которая обуславливает характерные химические свойства определенного класса органических соединений, ее содержащих. Слайд №10

Классификация органических веществ. По составу: 1)Углеводороды (С, Н) 2) Кислородсодержащие соединения (С, Н, О) 3)Азотсодержащие соединения (С, Н, N)

Углеводороды (С, Н)

 По углеродному скелету: 1)циклические: а)карбоциклические --алициклические (циклогексан,бензол) б)гетероциклические(N,O,S) 2) ациклические а)алканы б)алкены в)алкины г)алкадиены По кратности углерод-углерод связей: 1)предельные 2)непредельные По функциональным группам 1)спирты и фенолы -ОН 2)альдегиды и кетоны 3) карбоновые кислоты 4)амины 5)нитросоединения 6)галогенпроизводные ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ АЛКА́НЫ (насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения)
Общая формула -C_nH_2n+2 ; sр3-гибридизация,связь- σ; угол 109°28‘ - зигзагообразное строение. По номенклатуре ИЮПАК в названии - суффикс –ан.

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

АЛКЕНЫ (олефины, этиленовые углеводороды)

Общая формула CnH_2n, одна двойная связь (=); sp2 гибридизация, связи- σ, π;угол 120°, молекула угловая.

По номенклатуре ИЮПАК в названии - ен

АЛКИНЫ (ацетиленовые углеводороды)

Общая формула CnH_2n-2 , sp-гибридизация;тройная связь (≡).- одна σ- и две π-связи; угол 180°, молекула линейная

По номенклатуре ИЮПАК - суффикс -ин:

АЛКАДИЕНЫ (ДИЕНЫ, ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ)

Общая формула СnH2n-2; две двойные связи.

По номенклатуре ИЮПАК в названии суффикс - диен, указываются две цифры положения двойных связей).

По взаимному расположению двойных связей и химическим свойствам диены делятся на три группы:
1. Диены с соседним положением двойных связей называют диенами с алленовыми или кумулированными связями. СН₂=С=СН-СН₂ бутадиен -12.

2. Диены с двойными связями, разделенными более чем одной простой связью, называются диенами с изолированными связями (сходны с алкенами): СН₂=СН-СН₂-СН=СН₂ пентадиен-14

3. Диены с 1, 3- положением двойных связей называют диенами с сопряженными связями. СН₂=СН-СН=СН₂ бутадиен-13(дивинил)

Основные представители: