Funktionell grupp

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 24 maj 2020; kontroller kräver 15 redigeringar .

En funktionell grupp är ett strukturellt fragment av en organisk eller oorganisk molekyl (en viss grupp av atomer) som bestämmer dess kemiska egenskaper. För organiska föreningar är den högsta funktionella gruppen av föreningen kriteriet för dess tilldelning till en viss klass [1] .

De funktionella grupperna som utgör olika molekyler beter sig vanligtvis på samma sätt i samma kemiska reaktion, även om deras kemiska aktivitet kan vara olika.

Tvetydighet i definitionen

Vissa författare hänvisar inte till funktionella grupper såsom strukturella enheter som aromatiska system , konjugerade bindningar, etc. Men enligt definitionen ovan, som används av de flesta författare till den kemiska litteraturen, kan sådana grupper också klassificeras som funktionella grupper, eftersom de till stor del bestämmer ämnens kemiska egenskaper.

I litteraturen kan du hitta ett liknande begrepp radikal eller kolväteradikal (inte att förväxla med begreppet fri radikal ), som oftast används för att referera till kolvätesubstituenter i en organisk molekyl. Många forskare fokuserar dock inte på skillnaderna mellan begreppen en kolväteradikal och en funktionell grupp och använder båda begreppen parallellt. Även om dessa är ganska nära begrepp, bör de inte förväxlas.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt användningen av dessa termer i samband med aromatiska fragment av molekyler. I sådana fall, om vi talar om en kemisk reaktion som tar hänsyn till ett aromatiskt fragment, bör det kallas en funktionell grupp, och om det är ett fragment av en molekyl som uppvisar någon form av mesomerisk eller induktiv effekt i molekylen, då borde det kallas en kolväteradikal.

Exempel på funktionella grupper

Mer än 100 funktionella grupper är kända.

  1. Funktionella grupper som innehåller en syreatom :
  2. Funktionella grupper som innehåller en kväveatom :
    • aminogrupp -NH2 _
    • nitrogrupp –NO 2
    • nitrosogrupp –NO
    • nitrilgrupp eller cyanogrupp -CN
    • hydrazin -NHNH 2
    • amid -CONH2 , etc.
  3. Funktionella grupper som innehåller en svavelatom :
    • tiol (sulfhydryl, merkapto-)-SH
    • sulfid >S
    • disulfid -S-S-
    • sulfoxid >S=O,
    • sulfonsyra >SO2 , etc.
  4. Funktionella grupper som innehåller omättade kol-kolbindningar:
  5. Funktionella grupper som innehåller andra atomer:
    • metallatomer –Li _
    • halogenatomer – Cl , etc.

Molekyler som innehåller mer än en funktionell grupp kallas polyfunktionella.

När man konstruerar namnet på en organisk förening, enligt IUPAC-nomenklaturen , är de baserade på närvaron av funktionella grupper i denna förening.

Tabell över funktionella grupper

Kolvätegrupper

Klass av organiska föreningar Grupp Formel Strukturformel Trösta Ändelse Exempel
Alkaner Alkyl RH alkyl- -sv
Etan
Alkenes Alkenyl R2C = CR2 _ alkenyl- -sv
eten
(eten)
Alkyner alkynyl RC≡CR' alkynyl- -i
Acetylen
(Ethine)
Bensenderivat Fenyl RC6H5RPh _ _ _
_ 		fenyl- —
Kumen
(2-fenylpropan)
Toluenderivat Bensyl RCH2C6H5RBn _ _ _ _ _
_ 		bensyl- —
Bensylbromid
(bromotoluen)

Många andra funktionella grupper från denna kategori är kända, som bär specifika namn, till exempel: isopropyl , tert-butyl , etc.

Halogengrupper

Klass av organiska föreningar Grupp Formel Strukturformel Trösta Ändelse Exempel
haloalkaner halogen RX halogen- alkylhalogenid _
Kloretan
(etylklorid)
Fluoroalkaner Fluor RF fluor- alkylfluorid _
Fluormetan
(metylfluorid)
Kloralkaner Klor RCl klor- alkylklorid _
Klorometan
(metylklorid)
Bromalkanes Brom RBr brom- alkylbromid _
Brommetan
(metylbromid)
Iodalkans jod R.I. jod- alkyljodid _
Jodmetan
(metyljodid)

Funktionella grupper som innehåller syre

Etergrupp (R1-O-R2) - etrar (etrar) - två kolväteradikaler anslutna genom en syreatom

Karbonylgrupp (R1-C(O)-R2)

Aldehydgrupp (HC(O)-R1)

Karboxylgrupp (R1-C(O)-OH)

Estergrupp (R1-C(O)-O-R2) - estrar (estrar) - produkter från förestringsreaktionen mellan en karboxylsyra och en alkohol

Funktionella grupper som innehåller kväve

Aminogrupp (NH2-R1)

Nitrogrupp (R1-NO2)

Nitrosogrupp (R1-N(O))

Funktionella grupper som innehåller svavel

Sulfogrupp (R1-SO3H)

Sulfinogrupp (R1-SO2H)

Hydroxisulfanyl (R1-SOH)

Funktionella grupper som innehåller fosfor

Anteckningar

  1. ↑ Kemisk uppslagsverk
 Organisk kemi
 Strukturkemi
kemisk bindning
Strukturdisplay
Elektroniska egenskaper
Stereokemi