Сделать домашней|Добавить в избранное
 

Читайте энциклопедические статьи у нас в сбронике словарей и справочников

 

Функциональная группа

Функциональная группа


В органической химии функциональные группы - определенные группы атомов или связей в пределах молекул, которые ответственны за характерные химические реакции тех молекул. Та же самая функциональная группа подвергнется той же самой или подобной химической реакции (ям) независимо от размера молекулы, из которой это является часть. Однако его относительная реактивность может быть изменена соседними функциональными группами.

Слово часто используется синонимично с «функциональной группой», но, согласно определению IUPAC, половина - часть молекулы, которая может включать или целые функциональные группы или части функциональных групп как фундаменты. Например, сложный эфир (RCOOR') имеет сложный эфир функциональная группа (COOR) и составлен из alkoxy половины (-ИЛИ') и acyl половины (RCO-), или, эквивалентно, это может быть разделено на, карбоксилируют (RCOO-) и алкилированный (-R') половины. Это определение допускает рекурсивную природу, где половины могут содержать функциональные группы, которые могут содержать половины, и т.д. почти без предела (по определению, у функциональной группы или половины должен быть больше чем один атом, и комбинация и структура должны представлять интерес сам по себе). Например, метил para-hydroxybenzoate содержит фенол функциональная группа в пределах acyl половины, которая в свою очередь является частью половины парабена.

Объединение имен функциональных групп с названиями родительских алканов производит сильную систематическую номенклатуру для обозначения органических соединений.

Атомы функциональных групп связаны друг с другом и с остальной частью молекулы ковалентными связями. Когда группа ковалентно связанных атомов имеет чистое обвинение, группа отнесена в более должным образом как многоатомный ион или сложный ион. Любую подгруппу атомов состава также можно назвать радикалом, и если ковалентная связь разорвана homolytically, получающиеся радикалы фрагмента отнесены как свободные радикалы.

Первый атом углерода после углерода, который свойственен функциональной группе, называют альфа-углеродом; второе, бета углерод, третье, гамма углерод, и т.д. Если есть другая функциональная группа в углероде, это можно назвать с греческой буквой, например, гамма амин в гамма-aminobutanoic кислоте находится на третьем углероде углеродной цепи, приложенной к карбоксильной кислотной группе.

Синтетическая химия

Органические реакции облегчают и управляют функциональные группы реагентов. В целом alkyls нереактивные и трудные добраться, чтобы реагировать выборочно в желаемых положениях за редким исключением. Напротив, ненасыщенный углерод функциональные группы, и углеродный кислород и углеродный азот, у функциональных групп есть более разнообразное множество реакций, которые являются также отборными. Может быть необходимо создать функциональную группу в молекуле, чтобы заставить его реагировать. Например, чтобы синтезировать октан ISO (идеальный бензин с 8 углеродом) от unfunctionalized алканового изобутана (газ с 4 углеродом), изобутан - первый dehydrogenated в изобутан. Это содержит алкен функциональная группа, и может теперь dimerize с другим изобутаном, чтобы дать iso-octene, которая тогда каталитически гидрогенизируется к октану ISO, используя водородный газ, на который оказывают давление.

Кристаллография

Международный союз Кристаллографии в его Кристаллографическом информационном словаре Файла определяет «половину», чтобы представлять дискретные компоненты нехранящиеся на таможенных складах. Таким образом, содержал бы 3 половины (2 На и один ТАК). Словарь определяет «химическую половину формулы»: «Формула с каждым дискретным остатком хранящимся на таможенных складах или ионом, показанным как отдельная половина».

Functionalization

Functionalization - добавление функциональных групп на поверхность материала химическими методами синтеза. Функциональная группа добавила, может быть подвергнут обычным методам синтеза, чтобы приложить фактически любой вид органического соединения на поверхность.

Functionalization нанят для поверхностной модификации промышленных материалов, чтобы достигнуть желаемых поверхностных свойств, таких как водоотталкивающие покрытия для автомобильных ветровых стекол и небиозагрязнения, гидрофильньные покрытия для контактных линз. Кроме того, функциональные группы используются, чтобы ковалентно связать функциональные молекулы с поверхностью химических и биохимических устройств, такие как микромножества и микроэлектромеханические системы.

Катализаторы могут быть присоединены к материалу, который был functionalized. Например, кварц - functionalized с алкилированным силиконом, в чем алкилированное содержит амин функциональная группа. Лиганд, такой как фрагмент EDTA синтезируется на амин, и металлический катион - complexed во фрагмент EDTA. EDTA не адсорбирован на поверхность, но связан постоянной химической связью.

Функциональные группы также используются, чтобы ковалентно связать молекулы, такие как флуоресцентные краски, nanoparticles, белки, ДНК и другие представляющие интерес составы для множества заявлений, таких как ощущение и основное химическое исследование.

Стол общих функциональных групп

Ниже представлен список общих функциональных групп. В формулах символы R и R' обычно обозначают приложенный водород или цепь стороны углеводорода любой длины, но могут иногда относиться к любой группе атомов.

Углеводороды

Функциональные группы, названные, которые содержат только углерод и водород, но варьируются по числу и заказу двойных связей. Каждый отличается по типу (и объем) реактивности.

Есть также большое количество разветвленных или кольцевых алканов, у которых есть собственные имена, например, tert-бутил, борнил, cyclohexyl, и т.д.

Углеводороды могут сформировать заряженные структуры: положительно заряженный carbocations или отрицательный carbanions. Carbocations часто называют - гм. Примеры - tropylium и triphenylmethyl катионы и cyclopentadienyl анион.

Группы, содержащие галогены

Haloalkanes - класс молекулы, которая определена связью углеродного галогена. Эта связь может быть относительно слабой (в случае iodoalkane) или довольно стабильной (как в случае fluoroalkane). В целом, за исключением фторировавших составов, haloalkanes с готовностью подвергаются нуклеофильным реакциям замены или реакциям устранения. Замена относительно углерода, кислотности смежного протона, растворяющих условий, и т.д. все могут влиять на результат реактивности.

Группы, содержащие кислород

Составы, которые содержат связи C-O, каждый обладает отличающейся реактивностью, основанной на местоположении и гибридизации связи C-O вследствие забирающего электрон эффекта скрещенного SP кислорода (карбонильные группы) и эффектов передачи в дар скрещенного SP кислорода (группы алкоголя).

Группы, содержащие азот

Составы, которые содержат азот в этой категории, могут содержать связи C-O, такой как в случае амидов.

Группы, содержащие серу

Составы, которые содержат серу, показывают уникальную химию из-за их способности создать больше связей, чем кислород, их более легкий аналог на периодической таблице. Заменяющая номенклатура (отмеченный как префикс в столе) предпочтена по функциональной номенклатуре класса (отмеченный как суффикс в столе) для сульфидов, дисульфидов, сульфоксидов и sulfones.

Группы, содержащие фосфор

Составы, которые содержат фосфор, показывают уникальную химию из-за их способности создать больше связей, чем азот, их более легкие аналоги на периодической таблице.

Группы, содержащие бор

Составы, содержащие бор, показывают уникальную химию из-за их то, что я заполнял октеты и поэтому действующий как кислоты Льюиса.

Имена радикалов или половин

Эти имена используются, чтобы относиться к самим половинам или к радикальным разновидностям, и также сформировать названия галидов и заместителей в больших молекулах.

Когда родительский углеводород ненасыщенный, суффикс (»-yl», «-ylidene» или «-ylidyne») заменяет «-ane» (например, «этан» становится «этилом»); иначе, суффикс заменяет только финал «-e» (например, «ethyne» становится «ethynyl»).

Обратите внимание на то, что, когда используется относиться к половинам, многократные единственные связи отличаются от единственной многократной связи. Например, у моста метилена (methanediyl) есть две единственных связи, тогда как у группы метилена (methylidene) есть одна двойная связь. Суффиксы могут быть объединены, как в methylidyne (тройная связь) против methylylidene (единственная связь и двойная связь) против methanetriyl (три единственных связи).

Есть некоторые сохраненные имена, такие как метилен для methanediyl, 1, x-phenylene для фенила 1, x-diyl (где x равняется 2, 3, или 4), карабин для methylidyne и trityl для triphenylmethyl.

Группы, содержащие ионы

См. также

  • Для списка всех функциональных групп:
  • Сохранение половины

Внешние ссылки

  • Синяя книга IUPAC (органическая номенклатура)
  • _chemical_formula_moiety в словаре сифа
  • Функциональный синтез группы от органического-reaction.com


Комментарии:

Написать коммент
 

Читайте больше умных сведенний и фактом во всм мире, пригодится в жизни.