Главная >> Химия 10 класс. Базовый уровень. Кузнецова

Глава 3. Особенности строения и свойств органических соединений и их классификация

§ 4. Классификация и методы познания органических соединений

Для чего науке нужны классификации объектов?
Какие классификации веществ вам известны?

В процессе изучения химии и других предметов вы знакомились с разными классификациями познаваемых объектов, для обзорности и удобства их применения составляли классификационные схемы.

Существует около двух миллионов природных и более десяти миллионов синтезированных органических соединений. Чтобы не потеряться в их многообразии, необходимо создать систему'. Важнейшим методом систематизации объектов является классификация. Примером может служить разделение органических веществ на классы. В свою очередь, классы соединении подразделяются на группы. Например, класс углеводородов разделяется на предельные, непредельные, циклические углеводороды.

Любая классификация основана на определённых признаках классифицируемых объектов. Основу классификации органических соединений составляют особенности их строения и зависимых от него свойств. Огромное число органических соединений классифицируют с учетом строения углеродной цепи и присутствующих в молекуле функциональных групп. Для осуществления классификации необходимо выделить классификационные признаки.

Классификационные признаки органических соединений

1. Строение углеродной цепи.

2. Природа функциональных групп.

Выбор этих классификационных признаков не случаен.

Углеродная цепь, или углеродный скелет, является наиболее устойчивой и менее изменяемой частью органического вещества.

Задание. Охарактеризуйте известные вам виды строения углеродных цепей и приведите примеры веществ с такими цепями.

Углеродные цепи могут иметь неразветвлённое, разветвлённое и циклическое строение.

Примеры:

Органическую химию можно рассматривать как химию углеводородов и их производных.

Углеводородами называются органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода и водорода.

В зависимости от строения углеродной цепи органические соединения делят:

• на ациклические (алифатические) — содержащие незамкнутые (открытые) углеродные цепи неразветвлённого или разветвлённого характера, например алканы: СН₄ — метан; СН₃—СН₂—СН₂—СН₂—СН₃ — пентан и др.; алкены: СН₂=СН₂ — этилен; СН₃—СН=СН₂ - пропилен и др.; алкины: НС≡СН — ацетилен и др.;
• циклические — соединения с замкнутой углеродной цепью, например циклогексан C₆H₁₂:

  

Химические связи в углеродной цепи могут быть простыми и кратными (см. с. 32). Учитывая это, можно дать следующую классификацию (рис. 10).

Номенклатура органических соединений тесно связана с классификацией (см. § 2) и названиями их классов. С основными из них вы уже познакомились в 9 классе.

Для использования международной номенклату ры IUPAC надо знать некоторые исходные номенклатурные термины: органический радикал, родоначальная структура, углеродная цепь, углеродный цикл, заместители, функциональные группы.

Органический углеводородный радикал — остаток молекулы углеводорода, из которой удалены один или несколько атомов водорода, при этом остаются свободными одна или несколько валентностей:

СН₄ (метан), СН₃— (метил), Н₂С= (метилен);
С₂Н₆ (этан), С₂Н₅— (этил), СН₃—СН= (этилиден);
С₃Н₈ (пропан), С₃Н₇— (пропил), С₂Н₅—СН= (пропилиден);
C₆H₆; (бензол); С₆Н₅— (фенил) и др.

Родоначальная структура — это химическая структура, составляющая основу органического соединения. Родоиачальная структура в ациклических соединениях — это их главная углеродная цепь, в циклических (карбоцикли- ческих и гетероциклических) — это цикл.

Функциональная группа — это группа, связанная с родоначальной структурой или входящая в её состав, определяющая характерные для данного класса соединений химические свойства (—ОН — гидроксильная группа, — карбонильная, — альдегидная, — карбоксильная группы и др.).

Заместители — это любые атомы (F, Cl, Br, I) или группы атомов (—NO₂, —NH₂, —SH и др.), замещающие атомы водорода в радикале.

Окончание параграфа >>>