هناك عدة تعريفات لماهية المواد العضوية ، وكيف تختلف عن مجموعة أخرى من المركبات - غير العضوية. يأتي أحد التفسيرات الأكثر شيوعًا من اسم "الهيدروكربونات". في الواقع ، يوجد في قلب كل الجزيئات العضوية سلاسل من ذرات الكربون المرتبطة بالهيدروجين. هناك عناصر أخرى حصلت على اسم "عضوي المنشأ".

الكيمياء العضوية قبل اكتشاف اليوريا

منذ العصور القديمة ، استخدم الناس العديد من المواد الطبيعية والمعادن: الكبريت والذهب والحديد وخام النحاس وملح الطعام. طوال وجود العلم - من العصور القديمة إلى الأولى نصف التاسع عشرالقرن - لم يتمكن العلماء من إثبات العلاقة بين الطبيعة الحية وغير الحية على مستوى التركيب المجهري (الذرات والجزيئات). كان يعتقد أن المواد العضوية تدين بمظهرها لقوة الحياة الأسطورية - الحيوية. كانت هناك أسطورة حول إمكانية نمو الرجل الصغير "homunculus". للقيام بذلك ، كان من الضروري وضع نفايات مختلفة في برميل ، وانتظر وقتًا معينًا حتى تولد قوة الحياة.

تم التعامل مع ضربة ساحقة للحيوية من خلال عمل ويلر ، الذي قام بتصنيع مادة اليوريا العضوية من مكونات غير عضوية. لذلك ثبت أنه لا توجد قوة حياة ، فالطبيعة واحدة ، وتتكون الكائنات الحية والمركبات غير العضوية من ذرات من نفس العناصر. كان تكوين اليوريا معروفًا حتى قبل عمل ويلر ؛ ولم تكن دراسة هذا المركب صعبة في تلك السنوات. كان اللافت للنظر حقيقة الحصول على مادة مميزة لعملية التمثيل الغذائي خارج جسم حيوان أو شخص.

نظرية إيه إم بتليروف

دور المدرسة الروسية للكيميائيين كبير في تطوير العلم الذي يدرس المواد العضوية. ترتبط أسماء Butlerov و Markovnikov و Zelinsky و Lebedev بعهود كاملة في تطوير التوليف العضوي. مؤسس نظرية هيكل المركبات هو A.M. Butlerov. شرح الكيميائي الشهير في الستينيات من القرن التاسع عشر التكوين المواد العضويةكشفت أسباب تنوع بنيتها العلاقة الموجودة بين تكوين وتركيب وخصائص المواد.

على أساس استنتاجات بتليروف ، لم يكن من الممكن فقط تنظيم المعرفة حول المركبات العضوية الموجودة بالفعل. أصبح من الممكن التنبؤ بخصائص المواد التي لم يعرفها العلم بعد المخططات التكنولوجيةلإنتاجها في الظروف الصناعية. يتم تنفيذ العديد من أفكار الكيميائيين العضويين الرائدين بشكل كامل اليوم.

عندما تتأكسد الهيدروكربونات ، يتم الحصول على مواد عضوية جديدة - ممثلو الفئات الأخرى (الألدهيدات ، الكيتونات ، الكحولات ، الأحماض الكربوكسيلية). على سبيل المثال ، يتم استخدام كميات كبيرة من الأسيتيلين لإنتاج حمض الأسيتيك. يتم استهلاك جزء من منتج التفاعل هذا للحصول على ألياف تركيبية. يوجد محلول حمضي (9٪ و 6٪) في كل منزل - وهذا خل عادي. أكسدة المواد العضوية هو أساس الحصول على جدا عدد كبيرمجمعات ذات أهمية صناعية وزراعية وطبية.

الهيدروكربونات العطرية

العطرية في الجزيئات العضوية هي وجود نواة بنزين واحدة أو أكثر. تغلق سلسلة من 6 ذرات كربون في حلقة ، يظهر فيها رابطة مترافقة ، وبالتالي فإن خصائص هذه الهيدروكربونات لا تشبه خصائص الهيدروكربونات الأخرى.

تحتوي الهيدروكربونات العطرية (أو الأرينات) على كمية ضخمة قيمة عملية. يستخدم الكثير منها على نطاق واسع: البنزين والتولوين والزيلين. يتم استخدامها كمذيبات ومواد خام لإنتاج الأدوية والأصباغ والمطاط والمطاط ومنتجات أخرى من التخليق العضوي.

مركبات الأكسجين

توجد ذرات الأكسجين في مجموعة كبيرة من المواد العضوية. هم جزء من الجزء الأكثر نشاطًا في الجزيء ، مجموعته الوظيفية. تحتوي الكحوليات على نوع أو أكثر من أنواع الهيدروكسيل- OH. أمثلة على الكحوليات: الميثانول ، الإيثانول ، الجلسرين. في الأحماض الكربوكسيلية ، هناك جسيم وظيفي آخر - الكربوكسيل (-COOOH).

المركبات العضوية الأخرى المحتوية على الأكسجين هي الألدهيدات والكيتونات. توجد الأحماض الكربوكسيلية والكحوليات والألدهيدات بكميات كبيرة في أعضاء النبات المختلفة. يمكن أن تكون مصادر للحصول على المنتجات الطبيعية (حمض الخليك ، الكحول الإيثيليالمنثول).

الدهون هي مركبات من الأحماض الكربوكسيلية والكحول ثلاثي الهيدروجين الجلسرين. بالإضافة إلى الكحولات والأحماض ذات البنية الخطية ، توجد مركبات عضوية بها حلقة البنزينوالمجموعة الوظيفية. أمثلة على الكحولات العطرية: الفينول ، التولوين.

الكربوهيدرات

أهم المواد العضوية في الجسم التي تتكون منها الخلايا هي البروتينات والإنزيمات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون (الدهون). توجد الكربوهيدرات البسيطة - السكريات الأحادية - في الخلايا على شكل ريبوز ، وديوكسيريبوز ، وسكر الفواكه ، والجلوكوز. الكربوهيدرات الأخيرة في هذه القائمة القصيرة هي المادة الرئيسية لعملية التمثيل الغذائي في الخلايا. الريبوز و الديوكسيريبوز هما مكونان من الأحماض النووية الريبية و deoxyribonucleic (RNA و DNA).

عندما يتم تكسير جزيئات الجلوكوز ، يتم إطلاق الطاقة اللازمة للحياة. أولاً ، يتم تخزينه في تكوين نوع من نقل الطاقة - حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP). يتم نقل هذه المادة عن طريق الدم وتوصيلها إلى الأنسجة والخلايا. مع الانقسام المتتالي لثلاث بقايا حمض الفوسفوريك من الأدينوزين ، يتم إطلاق الطاقة.

الدهون

الدهون هي مواد من الكائنات الحية لها خصائص معينة. لا تذوب في الماء ، إنها جزيئات كارهة للماء. بذور وفواكه بعض النباتات والأنسجة العصبية والكبد والكلى ودم الحيوانات والبشر غنية بشكل خاص بمواد من هذه الفئة.

يحتوي جلد الإنسان والحيوان على العديد من الغدد الدهنية الصغيرة. يتم عرض السر الذي يفرزه على سطح الجسم ، ويزيته ، ويحميه من فقدان الرطوبة واختراق الميكروبات. تحمي طبقة الأنسجة الدهنية تحت الجلد الأعضاء الداخلية من التلف ، وتعمل كمواد احتياطية.

السناجب

تشكل البروتينات أكثر من نصف جميع المواد العضوية للخلية ، وفي بعض الأنسجة يصل محتواها إلى 80٪. تتميز جميع أنواع البروتينات بأوزان جزيئية عالية ووجود هياكل أولية وثانوية وثالثية ورباعية. عند تسخينها ، يتم تدميرها - يحدث تمسخ. الهيكل الأساسي هو سلسلة ضخمة من الأحماض الأمينية للعالم المصغر. تحت تأثير إنزيمات خاصة في الجهاز الهضمي للحيوانات والبشر ، ينقسم جزيء البروتين إلى الأجزاء المكونة له. تدخل الخلايا ، حيث يتم تصنيع المواد العضوية - بروتينات أخرى خاصة بكل كائن حي.

الانزيمات ودورها

تستمر التفاعلات في الخلية بمعدل يصعب تحقيقه في ظل الظروف الصناعية ، وذلك بفضل المحفزات - الإنزيمات. هناك إنزيمات تعمل فقط على البروتينات - الليباز. يحدث التحلل المائي للنشا بمشاركة الأميليز. الليباز ضروري لتحلل الدهون إلى أجزائها المكونة. تحدث العمليات التي تحتوي على إنزيمات في جميع الكائنات الحية. إذا لم يكن لدى الشخص أي إنزيم في الخلايا ، فهذا يؤثر على عملية التمثيل الغذائي ، بشكل عام ، على الصحة.

احماض نووية

المواد التي اكتشفت لأول مرة وعزلت من نوى الخلية تؤدي وظيفة نقل الصفات الوراثية. الكمية الرئيسية من الحمض النووي موجودة في الكروموسومات ، وتقع جزيئات الحمض النووي الريبي في السيتوبلازم. مع مضاعفة (مضاعفة) الحمض النووي ، يصبح من الممكن النقل معلومات وراثيةالخلايا الجنسية - الأمشاج. عندما يندمجان ، يتلقى الكائن الجديد مادة وراثية من الوالدين.

المادة العضوية هي مركب كيميائي يحتوي على الكربون. الاستثناءات الوحيدة هي حمض الكربونيك والكربيدات والكربونات والسيانيدات وأكاسيد الكربون.

قصة

ظهر مصطلح "المواد العضوية" نفسه في الحياة اليومية للعلماء في هذه المرحلة التنمية في وقت مبكركيمياء. في ذلك الوقت ، سادت وجهات النظر الحيوية للعالم. كان استمرارًا لتقاليد أرسطو وبليني. خلال هذه الفترة ، كان النقاد مشغولين بتقسيم العالم إلى حي وغير حي. في الوقت نفسه ، تم تقسيم جميع المواد ، دون استثناء ، بوضوح إلى مواد معدنية وعضوية. كان يعتقد أنه من أجل تخليق مركبات المواد "الحية" ، هناك حاجة إلى "قوة" خاصة. إنه متأصل في جميع الكائنات الحية ، ولا يمكن تكوين العناصر العضوية بدونه.

إنه مضحك ل العلم الحديثسيطر هذا التأكيد لفترة طويلة جدًا ، حتى عام 1828 دحضه فريدريش فولر تجريبياً. كان قادرًا على الحصول على اليوريا العضوية من سيانات الأمونيوم غير العضوية. دفع هذا الكيمياء إلى الأمام. ومع ذلك ، فقد تم الحفاظ على تقسيم المواد إلى مواد عضوية وغير عضوية في الوقت الحاضر. انها تكمن وراء التصنيف. ما يقرب من 27 مليون معروف مركبات العضوية.

لماذا يوجد الكثير من المركبات العضوية؟

المادة العضوية ، مع استثناءات قليلة ، هي مركب كربون. في الواقع ، هذا عنصر غريب للغاية. الكربون قادر على تكوين سلاسل من ذراته. من المهم جدًا أن يكون الاتصال بينهما مستقرًا.

بالإضافة إلى ذلك ، يُظهر الكربون في المواد العضوية تكافؤًا - IV. ويترتب على ذلك أن هذا العنصر قادر على تكوين روابط مع مواد أخرى ليس فقط منفردة ، ولكن أيضًا مزدوجة وثلاثية. كلما زاد تعددها ، ستصبح سلسلة الذرات أقصر. في الوقت نفسه ، يزيد استقرار الاتصال فقط.

أيضًا ، للكربون القدرة على تكوين هياكل مسطحة وخطية وثلاثية الأبعاد. هذا هو سبب وجود العديد من المواد العضوية المختلفة في الطبيعة.

مُجَمَّع

كما ذكر أعلاه ، فإن المادة العضوية هي مركبات الكربون. وهذا مهم جدا. تنشأ عندما ترتبط بأي عنصر تقريبًا الجدول الدوري. في الطبيعة ، غالبًا ما يشتمل تكوينها (بالإضافة إلى الكربون) على الأكسجين والهيدروجين والكبريت والنيتروجين والفوسفور. أما باقي العناصر فهي أكثر ندرة.

ملكيات

لذا ، فإن المادة العضوية هي مركب كربوني. ومع ذلك ، هناك العديد من المعايير المهمة التي يجب أن تفي بها. جميع المواد ذات الأصل العضوي لها خصائص مشتركة:

1. يؤدي التصنيف المختلف للروابط الموجودة بين الذرات حتماً إلى ظهور أيزومرات. بادئ ذي بدء ، يتم تشكيلها عن طريق مزيج من جزيئات الكربون. الايزومرات مواد مختلفة لها نفس الشيء الوزن الجزيئي الغراميوتكوينها ، ولكن لها خصائص كيميائية فيزيائية مختلفة. هذه الظاهرة تسمى isomerism.

2. معيار آخر هو ظاهرة التنادد. هذه عبارة عن سلسلة من المركبات العضوية ، حيث تختلف صيغة المواد المجاورة عن سابقتها في مجموعة واحدة من الميثان. هذا هو خاصية مهمةالمستخدمة في علم المواد.

ما هي فئات المواد العضوية؟

هناك عدة فئات من المركبات العضوية. هم معروفون للجميع. الدهون والكربوهيدرات. يمكن تسمية هذه المجموعات بالبوليمرات البيولوجية. يشاركون في عملية التمثيل الغذائي المستوى الخلويفي أي كائن حي. تشمل هذه المجموعة أيضًا الأحماض النووية. لذلك يمكننا القول أن المادة العضوية هي ما نأكله كل يوم ، مما نتكون منه.

السناجب

تتكون البروتينات من مكونات هيكلية - أحماض أمينية. هذه هي مونومراتهم. تسمى البروتينات أيضًا بالبروتينات. حوالي 200 نوع من الأحماض الأمينية معروفة. تم العثور على كل منهم في الكائنات الحية. لكن عشرين منهم فقط هي مكونات للبروتينات. يطلق عليهم الأساسية. ولكن يمكن أيضًا العثور على المصطلحات الأقل شيوعًا في الأدبيات - الأحماض الأمينية المكونة للبروتين والبروتين. تحتوي صيغة هذه الفئة من المواد العضوية على مكونات أمين (-NH 2) وكربوكسيل (-COOH). ترتبط ببعضها البعض بنفس روابط الكربون.

وظائف البروتينات

تؤدي البروتينات في جسم النباتات والحيوانات العديد من الوظائف المهمة. لكن العامل الرئيسي هيكلي. البروتينات هي المكونات الرئيسية لغشاء الخلية ومصفوفة العضيات في الخلايا. في أجسامنا ، تتكون جميع جدران الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية والأوتار والغضاريف والأظافر والشعر بشكل أساسي من بروتينات مختلفة.

الوظيفة التالية هي الأنزيمية. تعمل البروتينات كأنزيمات. إنها تحفز التفاعلات الكيميائية في الجسم. هم مسؤولون عن انهيار العناصر الغذائية في الجهاز الهضمي. في النباتات ، تثبت الإنزيمات موضع الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي.

يحمل البعض مواد مختلفة في الجسم ، مثل الأكسجين. المواد العضوية قادرة أيضًا على الانضمام إليهم. هذه هي الطريقة التي تعمل بها وظيفة النقل. تحمل البروتينات أيونات معدنية عبر الأوعية الدموية حمض دهني، الهرمونات ، وبالطبع نشبعوالهيموغلوبين. يحدث النقل أيضًا على المستوى بين الخلايا.

مركبات البروتين - الغلوبولين المناعي - هي المسؤولة عن وظيفة الحماية. هذه أجسام مضادة للدم. على سبيل المثال ، يشارك الثرومبين والفيبرينوجين بنشاط في عملية التخثر. وبالتالي ، تمنع فقدان الدم بكميات كبيرة.

البروتينات مسؤولة أيضًا عن وظيفة الانكماش. نظرًا لحقيقة أن اللييفات الأولية للميوسين والأكتين تؤدي باستمرار حركات منزلقة بالنسبة لبعضها البعض ، فإن ألياف العضلات تنقبض. لكن عمليات مماثلة تحدث في الكائنات الحية وحيدة الخلية. ترتبط حركة الأسواط البكتيرية ارتباطًا مباشرًا بانزلاق الأنابيب الدقيقة ، والتي تكون ذات طبيعة بروتينية.

تؤدي أكسدة المواد العضوية إلى إطلاق كمية كبيرة من الطاقة. ولكن ، كقاعدة عامة ، نادرًا ما يتم استهلاك البروتينات لاحتياجات الطاقة. يحدث هذا عندما يتم استنفاد جميع المخزونات. الدهون والكربوهيدرات هي الأنسب لهذا الغرض. لذلك ، يمكن للبروتينات أن تؤدي وظيفة طاقة ، ولكن فقط في ظل ظروف معينة.

الدهون

المادة العضوية هي أيضًا مركب شبيه بالدهون. تنتمي الدهون إلى أبسط الجزيئات البيولوجية. إنها غير قابلة للذوبان في الماء ، ولكنها تتحلل في المحاليل غير القطبية مثل البنزين والأثير والكلوروفورم. هم جزء من جميع الخلايا الحية. كيميائيا ، الدهون هي كحول وأحماض كربوكسيلية. أشهرها الدهون. تؤدي هذه المواد في جسم الحيوانات والنباتات العديد من الوظائف المهمة. تستخدم الكثير من الدهون في الطب والصناعة.

وظائف الدهون

تتشكل هذه المواد الكيميائية العضوية مع البروتينات في الخلايا أغشية بيولوجية. لكن وظيفتها الرئيسية هي الطاقة. عندما تتأكسد جزيئات الدهون ، يتم تحريرها كمية كبيرةطاقة. تذهب إلى التعليم خلايا ATP. في شكل دهون ، يمكن أن تتراكم كمية كبيرة من احتياطيات الطاقة في الجسم. في بعض الأحيان تكون أكثر من ضرورية لتنفيذ الحياة الطبيعية. مع التغيرات المرضية في عملية التمثيل الغذائي للخلايا "الدهنية" ، يصبح أكثر. على الرغم من الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن هذه الاحتياطيات الزائدة ضرورية ببساطة لسبات الحيوانات والنباتات. يعتقد الكثير من الناس أن الأشجار والشجيرات تتغذى على التربة خلال فترة البرد. في الواقع ، إنهم يستهلكون احتياطيات الزيوت والدهون التي صنعوها خلال الصيف.

في البشر والحيوانات ، يمكن للدهون أيضًا أن تؤدي وظيفة وقائية. تترسب في النسيج تحت الجلد وحول الأعضاء مثل الكلى والأمعاء. وبالتالي ، فهي بمثابة حماية جيدة ضد التلف الميكانيكي ، أي الصدمات.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الدهون مستوى منخفضالموصلية الحرارية ، مما يساعد على الاحتفاظ بالحرارة. هذا مهم للغاية ، خاصة في المناخات الباردة. في الحيوانات البحرية ، تساهم طبقة الدهون تحت الجلد أيضًا في الطفو الجيد. ولكن في الطيور ، تؤدي الدهون أيضًا وظائف طاردة للماء ومزلقة. يغطي الشمع ريشها ويجعلها أكثر مرونة. تحتوي بعض أنواع النباتات على نفس اللويحة على الأوراق.

الكربوهيدرات

تشير صيغة المادة العضوية C n (H 2 O) m إلى أن المركب ينتمي إلى فئة الكربوهيدرات. يشير اسم هذه الجزيئات إلى حقيقة أنها تحتوي على الأكسجين والهيدروجين بنفس كمية الماء. بالإضافة إلى هذه العناصر الكيميائية ، قد تحتوي المركبات ، على سبيل المثال ، على النيتروجين.

الكربوهيدرات في الخلية هي المجموعة الرئيسية للمركبات العضوية. هذه منتجات أولية وهي أيضًا المنتجات الأولية لتخليق النباتات لمواد أخرى ، على سبيل المثال ، الكحوليات والأحماض العضوية والأحماض الأمينية. تعتبر الكربوهيدرات أيضًا جزءًا من خلايا الحيوانات والفطريات. توجد أيضًا بين المكونات الرئيسية للبكتيريا والأوليات. لذلك ، في الخلية الحيوانية يكونون من 1 إلى 2٪ ، وفي الخلية النباتية يمكن أن يصل عددهم إلى 90٪.

حتى الآن ، هناك ثلاث مجموعات فقط من الكربوهيدرات:

السكريات البسيطة (السكريات الأحادية) ؛

السكريات القليلة ، التي تتكون من عدة جزيئات من السكريات البسيطة المتصلة على التوالي ؛

السكريات المتعددة ، وتشمل أكثر من 10 جزيئات من السكريات الأحادية ومشتقاتها.

وظائف الكربوهيدرات

تؤدي جميع المواد العضوية في الخلية وظائف معينة. لذلك ، على سبيل المثال ، الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة. يتحلل في جميع الخلايا أثناء التنفس الخلوي. يشكل الجليكوجين والنشا احتياطي الطاقة الرئيسي ، حيث يوجد الأول في الحيوانات والأخير في النباتات.

تؤدي الكربوهيدرات أيضًا وظيفة هيكلية. السليلوز هو المكون الرئيسي لجدار الخلية النباتية. وفي المفصليات ، يؤدي الكيتين نفس الوظيفة. يوجد أيضًا في خلايا الفطريات العليا. إذا أخذنا السكريات القليلة كمثال ، فهي جزء من الغشاء السيتوبلازمي - في شكل شحميات سكرية وبروتينات سكرية. أيضًا ، غالبًا ما يتم اكتشاف glycocalyx في الخلايا. تشارك البنتوز في تخليق الأحماض النووية. عندما يتم تضمين الريبوز في الحمض النووي ، يتم تضمينه في الحمض النووي الريبي. أيضًا ، توجد هذه المكونات في الإنزيمات المساعدة ، على سبيل المثال ، في FAD و NADP و NAD.

الكربوهيدرات قادرة أيضًا على أداء وظيفة وقائية في الجسم. في الحيوانات ، مادة الهيبارين تمنع بنشاط تخثر الدم السريع. يتشكل أثناء تلف الأنسجة ويمنع تكوين جلطات الدم في الأوعية. الهيبارين في بأعداد كبيرةوجدت في الخلايا البدينة في الحبيبات.

احماض نووية

لا تُعرف جميع فئات المواد العضوية بالبروتينات والكربوهيدرات والدهون. تشمل الكيمياء أيضًا الأحماض النووية. هذه البوليمرات الحيوية المحتوية على الفوسفور. هم ، لوجودهم في نواة الخلية والسيتوبلازم لجميع الكائنات الحية ، يضمنون نقل البيانات الجينية وتخزينها. تم اكتشاف هذه المواد بفضل عالم الكيمياء الحيوية F. Miescher ، الذي درس حيوانات منوية السلمون. لقد كان اكتشافا "عرضيا". بعد ذلك بقليل ، تم العثور على الحمض النووي الريبي والحمض النووي أيضًا في جميع الكائنات الحية النباتية والحيوانية. كما تم عزل الأحماض النووية في خلايا الفطريات والبكتيريا وكذلك الفيروسات.

في المجموع ، تم العثور على نوعين من الأحماض النووية في الطبيعة - ribonucleic (RNA) و deoxyribonucleic (DNA). الفرق واضح من الاسم. deoxyribose هو سكر من خمسة كربون. تم العثور على الريبوز في جزيء الحمض النووي الريبي.

الكيمياء العضوية هي دراسة الأحماض النووية. مواضيع البحث تمليها الطب أيضًا. هناك العديد من الأمراض الوراثية المخبأة في رموز الحمض النووي ، والتي لم يكتشفها العلماء بعد.

في الماضي ، قسّم العلماء جميع المواد الموجودة في الطبيعة إلى جماد مشروط وحي ، بما في ذلك الممالك الحيوانية والنباتية بين هذه الأخيرة. تسمى مواد المجموعة الأولى المعدنية. وأولئك الذين دخلوا الثانية ، بدأوا يطلق عليهم المواد العضوية.

ما هو المقصود من هذا؟ فئة المواد العضوية هي الأكثر شمولاً بين جميع المركبات الكيميائية المعروفة للعلماء المعاصرين. يمكن الإجابة على السؤال المتعلق بالمواد العضوية على النحو التالي - هذا هو مركبات كيميائيةتحتوي على الكربون.

يرجى ملاحظة أنه ليست كل المركبات المحتوية على الكربون عضوية. على سبيل المثال ، الكاربيدات والكربونات وحمض الكربونيك والسيانيد وأكاسيد الكربون ليست من بينها.

لماذا يوجد الكثير من المواد العضوية؟

تكمن الإجابة على هذا السؤال في خصائص الكربون. هذا العنصر مثير للفضول لأنه قادر على تكوين سلاسل من ذراته. وفي الوقت نفسه ، فإن رابطة الكربون مستقرة جدًا.

بالإضافة إلى ذلك ، في المركبات العضوية ، يظهر التكافؤ العالي (IV) ، أي القدرة على تكوين روابط كيميائية مع مواد أخرى. وليس فقط مفردة ، ولكن أيضًا مزدوجة وحتى ثلاثية (بخلاف ذلك - مضاعفات). مع زيادة تعدد الرابطة ، تصبح سلسلة الذرات أقصر ، ويزداد استقرار الرابطة.

ويتمتع الكربون بالقدرة على تكوين هياكل خطية ومسطحة وثلاثية الأبعاد.

هذا هو السبب في أن المواد العضوية في الطبيعة متنوعة للغاية. يمكنك بسهولة التحقق من ذلك بنفسك: قف أمام المرآة وانظر بعناية إلى انعكاسك. كل واحد منا هو دليل المشي ل الكيمياء العضوية. فكر في الأمر: 30٪ على الأقل من كتلة كل خلية من خلاياك عبارة عن مركبات عضوية. البروتينات التي كونت جسمك. الكربوهيدرات التي تعمل "كوقود" ومصدر للطاقة. الدهون التي تخزن احتياطيات الطاقة. الهرمونات التي تتحكم في وظائف الأعضاء وحتى سلوكك. الانزيمات التي تبدأ تفاعلات كيميائيةبداخلك. وحتى "الكود المصدري" ، خيوط الحمض النووي ، كلها مركبات عضوية قائمة على الكربون.

تكوين المواد العضوية

كما قلنا في البداية ، فإن مادة البناء الرئيسية للمواد العضوية هي الكربون. وعمليًا ، يمكن لأي عناصر ، تتحد مع الكربون ، أن تشكل مركبات عضوية.

في الطبيعة ، غالبًا ما يكون في تكوين المواد العضوية الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور.

هيكل المواد العضوية

يمكن تفسير تنوع المواد العضوية على الكوكب وتنوع بنيتها بالسمات المميزة لذرات الكربون.

تتذكر أن ذرات الكربون قادرة على تكوين روابط قوية جدًا مع بعضها البعض ، متصلة بالسلاسل. والنتيجة هي جزيئات مستقرة. الطريقة التي تتسلسل بها ذرات الكربون معًا (الترتيب في نمط متعرج) هي إحدى الطرق دلائل الميزاتمبانيها. يمكن أن يتحد الكربون في سلاسل مفتوحة وفي سلاسل مغلقة (دورية).

من المهم أيضًا أن يكون الهيكل مواد كيميائيةتؤثر بشكل مباشر على خصائصها الكيميائية. يلعب دور مهم أيضًا في كيفية تأثير الذرات ومجموعات الذرات في الجزيء على بعضها البعض.

نظرًا لخصائص الهيكل ، فإن عدد مركبات الكربون من نفس النوع يذهب إلى عشرات ومئات. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك مركبات الهيدروجينالكربون: الميثان ، الإيثان ، البروبان ، البيوتان ، إلخ.

على سبيل المثال ، الميثان - CH 4. مثل هذا المزيج من الهيدروجين والكربون في الظروف العادية يكون غازيًا حالة التجميع. عندما يظهر الأكسجين في التركيبة ، يتكون سائل - كحول الميثيل CH 3 OH.

لا تظهر فقط المواد ذات التركيب النوعي المختلف (كما في المثال أعلاه) خصائص مختلفة ، ولكن المواد التي لها نفس التركيب النوعي قادرة أيضًا على ذلك. مثال على ذلك هو القدرة المختلفة للميثان CH 4 والإيثيلين C 2 H 4 على التفاعل مع البروم والكلور. الميثان قادر على مثل هذه التفاعلات فقط عند تسخينه أو تحت الضوء فوق البنفسجي. ويتفاعل الإيثيلين حتى بدون إضاءة وتسخين.

لنفكر في هذا الخيار: التركيب النوعيالمركبات الكيميائية هي نفسها ، الكمية - مختلفة. ثم تختلف الخصائص الكيميائية للمركبات. كما في حالة الأسيتيلين C 2 H 2 والبنزين C 6 H 6.

لا يلعب الدور الأخير في هذا التنوع خصائص المواد العضوية "المرتبطة" ببنيتها ، مثل التماثل والتماثل.

تخيل أن لديك مادتين متطابقتين على ما يبدو - نفس التكوينونفس الصيغة الجزيئية لوصفها. لكن تركيب هذه المواد يختلف اختلافًا جوهريًا ، ومن هنا يأتي الاختلاف في الخواص الكيميائية والفيزيائية. على سبيل المثال ، يمكن كتابة الصيغة الجزيئية C 4 H 10 اثنين مواد مختلفة: البيوتان والأيزوبيوتان.

نحن نتحدث عن نظائر- المركبات التي لها نفس التركيب والوزن الجزيئي. لكن الذرات في جزيئاتها تقع في ترتيب مختلف (بنية متفرعة وغير متفرعة).

بخصوص تنادد- هذه سمة من سمات سلسلة الكربون هذه حيث يمكن الحصول على كل عضو تالٍ بإضافة مجموعة CH 2 إلى المجموعة السابقة. يمكن التعبير عن كل سلسلة متماثلة بصيغة عامة واحدة. ومعرفة الصيغة ، من السهل تحديد تركيبة أي من أعضاء السلسلة. على سبيل المثال ، يتم وصف متماثلات الميثان بالصيغة C n H 2n + 2.

عند إضافة "الاختلاف المتماثل" CH 2 ، يتم تقوية الرابطة بين ذرات المادة. لنأخذ السلسلة المتجانسة من الميثان: أول أربعة مصطلحات لها هي الغازات (الميثان ، الإيثان ، البروبان ، البيوتان) ، الستة التالية هي السوائل (البنتان ، الهكسان ، الهبتان ، الأوكتان ، النونان ، الديكان) ، ثم المواد في الحالة الصلبة من التجميع التالي (البنتاديكان ، الإيكوسان ، إلخ). وكلما كانت الرابطة أقوى بين ذرات الكربون ، زاد الوزن الجزيئي ونقاط غليان وانصهار المواد.

ما هي فئات المواد العضوية الموجودة؟

المواد العضوية ذات الأصل البيولوجي تشمل:

• البروتينات.
• الكربوهيدرات.
• احماض نووية؛
• الدهون.

يمكن أيضًا تسمية النقاط الثلاث الأولى بالبوليمرات البيولوجية.

يغطي تصنيف أكثر تفصيلاً للمواد الكيميائية العضوية المواد ليس فقط من أصل بيولوجي.

الهيدروكربونات هي:

• مركبات لا حلقية:
  • الهيدروكربونات المشبعة(الألكانات) ؛
  • الهيدروكربونات غير المشبعة:
    • الألكينات.
    • ألكينات.
    • الكاديين.
• المركبات الحلقية:
  • المركبات الكربوهيدراتية الحلقية:
    • أليكسليك.
    • عطري.
  • المركبات الحلقية غير المتجانسة.

هناك أيضًا فئات أخرى من المركبات العضوية التي يتحد فيها الكربون مع مواد أخرى غير الهيدروجين:

• الكحولات والفينولات.
• الألدهيدات والكيتونات.
• الأحماض الكربوكسيلية؛
• استرات;
• الدهون.
• الكربوهيدرات:
  • السكريات الأحادية.
  • قليل السكاريد.
  • السكريات.
  • عديدات السكاريد المخاطية.
• الأمينات.
• أحماض أمينية؛
• البروتينات.
• احماض نووية.

صيغ المواد العضوية حسب الفئات

أمثلة على المواد العضوية

كما تتذكر ، في جسم الإنسان ، هناك أنواع مختلفة من المواد العضوية هي أساس الأساسات. هذه هي الأنسجة والسوائل ، والهرمونات والأصباغ ، والإنزيمات و ATP ، وأكثر من ذلك بكثير.

في أجسام البشر والحيوانات ، يتم إعطاء الأولوية للبروتينات والدهون (نصف الوزن الجاف للخلية الحيوانية هو البروتين). في النباتات (حوالي 80٪ من الكتلة الجافة للخلية) - للكربوهيدرات ، المعقدة في المقام الأول - السكريات. بما في ذلك السليلوز (الذي بدونه لن يكون هناك ورق) والنشا.

دعنا نتحدث عن بعضها بمزيد من التفصيل.

على سبيل المثال ، حول الكربوهيدرات. إذا كان من الممكن قياس كتل جميع المواد العضوية على الكوكب وقياسها ، فستكون الكربوهيدرات هي التي ستفوز بهذه المنافسة.

تعمل كمصدر للطاقة في الجسم ، وهي مواد بناء للخلايا ، وتقوم أيضًا بإمداد المواد. تستخدم النباتات النشا لهذا الغرض ، والجليكوجين للحيوانات.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الكربوهيدرات متنوعة للغاية. على سبيل المثال ، الكربوهيدرات البسيطة. السكريات الأحادية الأكثر شيوعًا في الطبيعة هي البنتوز (بما في ذلك الديوكسيريبوز ، وهو جزء من الحمض النووي) والسداسي (الجلوكوز ، وهو معروف لك).

مثل الطوب ، في موقع بناء كبير من الطبيعة ، يتم بناء السكريات الأحادية من آلاف وآلاف من السكريات الأحادية. بدونهم ، بتعبير أدق ، بدون السليلوز ، النشا ، لن تكون هناك نباتات. نعم ، وستواجه الحيوانات التي لا تحتوي على الجليكوجين واللاكتوز والكيتين وقتًا عصيبًا.

دعونا ننظر بعناية في السناجب. الطبيعة هي أعظم سيد للفسيفساء والألغاز: من 20 فقط من الأحماض الأمينية ، يتكون جسم الإنسان من 5 ملايين نوع من البروتينات. للبروتينات أيضًا العديد من الوظائف الحيوية. على سبيل المثال ، البناء ، وتنظيم العمليات في الجسم ، وتخثر الدم (هناك بروتينات منفصلة لذلك) ، والحركة ، ونقل بعض المواد في الجسم ، وهي أيضًا مصدر للطاقة ، في شكل إنزيمات تعمل بمثابة محفز للتفاعلات ، يوفر الحماية. تلعب الأجسام المضادة دورًا مهمًا في حماية الجسم من التأثيرات الخارجية السلبية. وإذا حدث خلاف في الضبط الدقيق للجسم ، فإن الأجسام المضادة ، بدلاً من تدمير الأعداء الخارجيين ، يمكن أن تكون بمثابة اعتداء على أعضائها وأنسجة الجسم.

تنقسم البروتينات أيضًا إلى (بروتينات) بسيطة ومعقدة (بروتينات). ولديهم خصائص ملازمة لهم فقط: التمسخ (التدمير الذي لاحظته أكثر من مرة عند سلق بيضة مسلوقة جيدًا) وإعادة التشبع (تم العثور على هذه الخاصية تطبيق واسعفي صناعة المضادات الحيوية ، مركزات الأغذية ، إلخ).

دعونا لا نتجاهل و الدهون(دهون). في أجسامنا ، هم بمثابة مصدر احتياطي للطاقة. كمذيبات ، فهي تساعد في مسار التفاعلات الكيميائية الحيوية. المشاركة في بناء الجسم - على سبيل المثال ، في تكوين أغشية الخلايا.

وبضع كلمات أخرى حول المركبات العضوية الغريبة مثل الهرمونات. يشاركون في التفاعلات الكيميائية الحيوية والتمثيل الغذائي. هذه الهرمونات الصغيرة تصنع الرجال (هرمون التستوستيرون) والنساء (هرمون الاستروجين). إنها تجعلنا سعداء أو حزينين (تلعب هرمونات الغدة الدرقية دورًا مهمًا في تقلبات المزاج ، والإندورفين يعطي شعورًا بالسعادة). بل إنهم يقررون ما إذا كنا "بووم" أو "قبرات". هل أنت مستعد للدراسة متأخرًا أم تفضل الاستيقاظ مبكرًا والقيام بذلك الواجب المنزليقبل المدرسة ، يقرر ليس فقط روتينك اليومي ، ولكن أيضًا بعض هرمونات الغدة الكظرية.

خاتمة

إن عالم المواد العضوية مدهش حقًا. يكفي الخوض في دراستها قليلاً لتأخذ أنفاسك بعيدًا عن الشعور بالقرابة مع كل أشكال الحياة على الأرض. رجلين أو أربع أو جذور بدلاً من الأرجل - نحن جميعًا متحدون من خلال سحر المختبر الكيميائي للطبيعة الأم. يتسبب في انضمام ذرات الكربون في سلاسل ، والتفاعل وإنشاء الآلاف من هذه المركبات الكيميائية المتنوعة.

لديك الآن دليل موجز للكيمياء العضوية. بالطبع ، ليست كل المعلومات الممكنة معروضة هنا. بعض النقاط قد تضطر إلى توضيحها بنفسك. ولكن يمكنك دائمًا استخدام المسار الذي خططنا له لبحثك المستقل.

يمكنك أيضًا استخدام تعريف المادة العضوية الوارد في المقالة ، والتصنيف والصيغ العامة للمركبات العضوية و معلومات عامةعنهم للتحضير لدروس الكيمياء في المدرسة.

أخبرنا في التعليقات عن قسم الكيمياء (عضوي أو غير عضوي) الذي تفضله ولماذا. لا تنسى مشاركة المقال الشبكات الاجتماعيةلذلك يمكن لزملائك في الفصل استخدامها أيضًا.

يرجى الإبلاغ إذا وجدت أي خطأ أو عدم دقة في المقالة. كلنا بشر وكلنا نرتكب أخطاء في بعض الأحيان.

blog.site ، مع النسخ الكامل أو الجزئي للمادة ، مطلوب ارتباط بالمصدر.

تصنيف المواد العضوية

اعتمادًا على نوع هيكل سلسلة الكربون ، تنقسم المواد العضوية إلى:

• لا دوري ودوري.
• هامشي (مشبع) وغير مشبع (غير مشبع).
• الكربوهيدرات الحلقية وغير المتجانسة.
• حلقية وعطرية.

المركبات غير الحلقية هي مركبات عضوية لا توجد دورات في جزيئاتها وجميع ذرات الكربون متصلة ببعضها البعض في سلاسل مفتوحة مستقيمة أو متفرعة.

في المقابل ، من بين المركبات غير الحلقية ، يتم تمييز المركبات المحددة (أو المشبعة) ، والتي تحتوي فقط على روابط كربون-كربون واحدة (C-C) في الهيكل الكربوني والمركبات غير المشبعة (أو غير المشبعة) التي تحتوي على مضاعفات - مزدوجة (C \ u003d C) أو ثلاثية (ج ، ج) الاتصالات.

المركبات الحلقية هي مركبات كيميائية فيها ثلاث ذرات أو أكثر مترابطة تشكل حلقة.

اعتمادًا على الذرات التي تتكون منها الحلقات ، يتم تمييز المركبات الحلقية الكربونية والمركبات الحلقية غير المتجانسة.

تحتوي المركبات الكربونية الحلقية (أو isocyclic) على ذرات كربون فقط في دوراتها. تنقسم هذه المركبات بدورها إلى مركبات أليفاتية دورية و المركبات العطرية.

تحتوي المركبات الحلقية غير المتجانسة على ذرة غير متجانسة واحدة أو أكثر في دورة الهيدروكربون ، وغالبًا ما تكون ذرات الأكسجين أو النيتروجين أو الكبريت.

أبسط فئة من المواد العضوية هي الهيدروكربونات - وهي مركبات تتكون حصريًا من ذرات الكربون والهيدروجين ، أي. رسميا ليس لديها مجموعات وظيفية.

نظرًا لأن الهيدروكربونات لا تحتوي على مجموعات وظيفية ، فلا يمكن تصنيفها إلا وفقًا لنوع الهيكل الكربوني. تنقسم الهيدروكربونات ، اعتمادًا على نوع هيكلها الكربوني ، إلى فئات فرعية:

1) يسمى الحد من الهيدروكربونات غير الحلقية الألكانات. تتم كتابة الصيغة الجزيئية العامة للألكانات بالشكل C n H 2n + 2 ، حيث n هو عدد ذرات الكربون في جزيء الهيدروكربون. لا تحتوي هذه المركبات على أيزومرات بين الطبقات.

2) تنقسم الهيدروكربونات غير المشبعة غير الحلقية إلى:

أ) الألكينات - تحتوي على مضاعف واحد فقط ، أي رابطة C مزدوجة C \ u003d C ، الصيغة العامة للألكينات هي C n H 2n ،

ب) الألكينات - في جزيئات الألكين يوجد أيضًا مضاعف واحد فقط ، وهو رابطة C≡C ثلاثية. الصيغة الجزيئية العامة للألكينات هي C n H 2n-2

ج) alkadienes - في جزيئات alkadienes هناك نوعان من الروابط المزدوجة C = C. الصيغة الجزيئية العامة للكادين هي C n H 2n-2

3) تسمى الهيدروكربونات الحلقية المشبعة cycloalkanes ولها الصيغة الجزيئية العامة C n H 2n.

تعتبر بقية المواد العضوية في الكيمياء العضوية من مشتقات الهيدروكربونات التي تشكلت عند إدخال ما يسمى بالمجموعات الوظيفية في جزيئات الهيدروكربون ، والتي تحتوي على مواد أخرى. العناصر الكيميائية.

وبالتالي ، يمكن كتابة صيغة المركبات مع مجموعة وظيفية واحدة على أنها R-X ، حيث R هي جذور هيدروكربونية ، و X هي مجموعة وظيفية. الجذر الهيدروكربوني هو جزء من جزيء هيدروكربوني بدون ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر.

وفقًا لوجود مجموعات وظيفية معينة ، يتم تقسيم المركبات إلى فئات. يتم عرض المجموعات الوظيفية الرئيسية وفئات المركبات التي تم تضمينها فيها في الجدول:

وبالتالي ، فإن مجموعات مختلفة من أنواع الهياكل العظمية الكربونية مع مجموعات وظيفية مختلفة تعطي مجموعة متنوعة من المركبات العضوية.

مشتقات الهالوجين من الهيدروكربونات

مشتقات الهالوجين للهيدروكربونات هي مركبات يتم الحصول عليها عن طريق استبدال ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر في جزيء أي هيدروكربون أولي بواحدة أو أكثر من ذرات الهالوجين ، على التوالي.

دع بعض الهيدروكربونات لها الصيغة ج ن ح م، ثم عند استبدال جزيءه X على ذرات الهيدروجين X ذرات الهالوجين ، فإن صيغة مشتق الهالوجين ستبدو C n H m X Hal X. وبالتالي ، فإن مشتقات الألكانات أحادية الكلور لها الصيغة ج ن H 2n + 1 سلومشتقات ثنائي كلورو C n H 2n Cl 2إلخ.

الكحولات والفينولات

الكحولات عبارة عن مشتقات من الهيدروكربونات يتم فيها استبدال ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر بمجموعة الهيدروكسيل -OH. تسمى الكحولات مع مجموعة هيدروكسيل واحدة أحادي الذرةاثنين - ثنائي الذرة، مع ثلاثة ثلاثي الذراتإلخ. علي سبيل المثال:

تسمى أيضًا الكحوليات التي تحتوي على مجموعتين أو أكثر من مجموعات الهيدروكسيل كحول متعدد الهيدروكسيل.الصيغة العامةكحول أحادي الهيدرات مشبع C n H 2n + 1 OH أو C n H 2n + 2 O. الصيغة العامة للحد كحول متعدد الهيدروكسيل C n H 2n + 2 O x ، حيث x هو العدد الذري للكحول.

يمكن أن تكون الكحوليات أيضًا عطرية. علي سبيل المثال:

كحول بنزيل

الصيغة العامة للكحولات العطرية أحادية الماء هي C n H 2n-6 O.

ومع ذلك ، يجب أن يكون مفهوما بوضوح أن مشتقات الهيدروكربونات العطرية التي يتم فيها استبدال ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر في النواة العطرية بمجموعات الهيدروكسيل لا تنطبقللكحوليات. إنهم ينتمون إلى الفصل الفينولات . على سبيل المثال ، هذا المركب المعطى عبارة عن كحول:

وهذا الفينول:

يكمن سبب عدم تصنيف الفينولات على أنها كحول في نوعيتها الخواص الكيميائيةآه ، تميزها بشدة عن الكحوليات. من السهل أن نرى أن الفينولات أحادية الهيدرات متشابهة بالنسبة للكحولات العطرية أحادية الماء ، أي لها أيضًا الصيغة الجزيئية العامة C n H 2n-6 O.

الأمينات

الأمينات تسمى مشتقات الأمونيا حيث يتم استبدال ذرة هيدروجين واحدة أو اثنتين أو كل ذرات الهيدروجين الثلاث بجذر هيدروكربوني.

الأمينات التي يتم فيها استبدال ذرة هيدروجين واحدة فقط بجذر هيدروكربوني ، أي وجود الصيغة العامة R-NH 2 تسمى الأمينات الأولية.

تسمى الأمينات التي يتم فيها استبدال ذرتين هيدروجين بجذور هيدروكربونية الأمينات الثانوية. يمكن كتابة معادلة الأمين الثانوي كـ R-NH-R '. في هذه الحالة ، يمكن للجذرين R و R أن يكونا متماثلين أو مختلفين. علي سبيل المثال:

إذا لم تكن هناك ذرات هيدروجين عند ذرة النيتروجين في الأمينات ، أي يتم استبدال ذرات الهيدروجين الثلاث لجزيء الأمونيا بجذر هيدروكربوني ، ثم تسمى هذه الأمينات الأمينات الثلاثية. في نظرة عامةيمكن كتابة صيغة الأمين العالي على النحو التالي:

في هذه الحالة ، يمكن أن تكون الجذور R ، R ، R ، R متطابقة تمامًا ، أو أن الثلاثة جميعها مختلفة.

الصيغة الجزيئية العامة للأمينات المحددة الأولية والثانوية والثالثية هي C n H 2 n +3 N.

الأمينات العطريةمع بديل واحد غير مشبع يكون لها الصيغة العامة C n H 2 n -5 N

الألدهيدات والكيتونات

الألدهيداتتسمى مشتقات الهيدروكربونات ، وفي ذرة الكربون الأولية ، يتم استبدال ذرتين من الهيدروجين بذرة أكسجين واحدة ، أي مشتقات الهيدروكربونات التي يوجد في بنيتها مجموعة ألدهيد –CH = O. يمكن كتابة الصيغة العامة للألدهيدات كـ R-CH = O. علي سبيل المثال:

الكيتوناتتسمى مشتقات الهيدروكربونات ، حيث يتم استبدال ذرتين من الهيدروجين في ذرة الكربون الثانوية بذرة أكسجين ، أي مركبات في هيكلها توجد مجموعة كربونيل -C (O) -.

يمكن كتابة الصيغة العامة للكيتونات كـ R-C (O) -R '. في هذه الحالة ، يمكن للجذرين R و R أن يكونا متماثلين أو مختلفين.

علي سبيل المثال:

البروبان هل هو	البيوتان هل هو

كما ترون ، فإن الألدهيدات والكيتونات متشابهة جدًا في التركيب ، لكنها لا تزال مميزة كفئات ، نظرًا لوجود اختلافات كبيرة في الخواص الكيميائية بينهما.

الصيغة الجزيئية العامة للكيتونات والألدهيدات المشبعة هي نفسها ولها الشكل C n H 2 n O

الأحماض الكربوكسيلية

الأحماض الكربوكسيليةتسمى مشتقات الهيدروكربونات التي يوجد فيها مجموعة كربوكسيل -COOH.

إذا كان للحمض مجموعتين من الكربوكسيل ، يسمى الحمض حمض ديكاربوكسيليك.

الأحماض أحادية الكربوكسيل المحدودة (مع مجموعة واحدة COOH) لها صيغة جزيئية عامة على شكل C n H 2 n O 2

الأحماض العطرية أحادية الكربوكسيل لها الصيغة العامة C n H 2 n -8 O 2

الاثيرات

الاثيرات -المركبات العضوية التي يرتبط فيها جزأين هيدروكربونيين بشكل غير مباشر من خلال ذرة أكسجين ، أي لديك صيغة على شكل R-O-R '. في هذه الحالة ، يمكن للجذرين R و R أن يكونا متماثلين أو مختلفين.

علي سبيل المثال:

الصيغة العامة للإيثرات المشبعة هي نفسها بالنسبة للكحولات أحادية الماء المشبعة ، أي C n H 2 n +1 OH أو C n H 2 n +2 O.

استرات

الإسترات هي فئة من المركبات تعتمد على الأحماض الكربوكسيلية العضوية ، حيث يتم استبدال ذرة الهيدروجين في مجموعة الهيدروكسيل بجذر الهيدروكربون R. ويمكن كتابة الشكل العام للإسترات على النحو التالي:

علي سبيل المثال:

مركبات النيترو

مركبات النيترو- مشتقات الهيدروكربونات ، حيث يتم استبدال ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر بمجموعة نيترو- NO 2.

مركبات النيترو المحددة بمجموعة نيترو واحدة لها الصيغة الجزيئية العامة C n H 2 n +1 NO 2

أحماض أمينية

المركبات التي لها مجموعتان وظيفيتان في نفس الوقت في بنيتها - أمينو NH 2 وكربوكسيل - COOH. علي سبيل المثال،

NH 2 -CH 2 -COOH

الحد من الأحماض الأمينية بكربوكسيل واحد ومجموعة أمينية واحدة هو أيزومري لمركبات النيترو المحددة المقابلة ، أي كما لو كان لديهم الصيغة الجزيئية العامة C n H 2 n +1 NO 2

في واجبات الاستخداملتصنيف المواد العضوية ، من المهم أن تكون قادرًا على تدوين الصيغ الجزيئية العامة سلسلة متجانسة أنواع مختلفةالمركبات ، ومعرفة السمات الهيكلية للهيكل الكربوني ووجود مجموعات وظيفية معينة. من أجل معرفة كيفية تحديد الصيغ الجزيئية العامة للمركبات العضوية من الفئات المختلفة ، سيكون ذلك مفيدًا مواد حول هذا الموضوع.

تسمية المركبات العضوية

تنعكس ميزات التركيب والخصائص الكيميائية للمركبات في التسمية. الأنواع الرئيسية للتسميات هي منهجيو تافه.

تصف التسمية المنهجية في الواقع الخوارزميات ، والتي وفقًا لها يتم تجميع اسم أو آخر وفقًا للسمات الهيكلية لجزيء مادة عضوية أو ، تقريبًا ، صيغتها الهيكلية.

ضع في اعتبارك قواعد تسمية المركبات العضوية وفقًا للتسمية المنهجية.

عند تسمية المواد العضوية وفقًا للتسميات المنهجية ، فإن الشيء الأكثر أهمية هو التحديد الصحيح لعدد ذرات الكربون في أطول سلسلة كربون أو حساب عدد ذرات الكربون في الدورة.

اعتمادًا على عدد ذرات الكربون في سلسلة الكربون الرئيسية ، سيكون للمركبات جذر مختلف في اسمها:

عدد ذرات الكربون في سلسلة الكربون الرئيسية	جذر الاسم
	دعم-
	مكبوت-
	عرافة-
	سبت-
	ديسمبر (ج) -

المكون الثاني المهم الذي يؤخذ في الاعتبار عند تجميع الأسماء هو وجود / عدم وجود روابط متعددة أو مجموعة وظيفية ، والتي تم سردها في الجدول أعلاه.

دعنا نحاول تسمية مادة لها صيغة هيكلية:

1. تحتوي سلسلة الكربون الرئيسية (والوحيدة) لهذا الجزيء على 4 ذرات كربون ، لذلك سيحتوي الاسم على الجذر ولكن- ؛

2. لا توجد روابط متعددة في الهيكل الكربوني ، وبالتالي فإن اللاحقة التي سيتم استخدامها بعد جذر الكلمة ستكون -an ، كما هو الحال بالنسبة للهيدروكربونات الحلقية المشبعة المقابلة (الألكانات) ؛

3. إن وجود مجموعة وظيفية - OH ، بشرط عدم وجود مجموعات وظيفية عليا ، يضيف بعد الجذر واللاحقة من الفقرة 2. لاحقة أخرى - "رأ" ؛

4. في الجزيئات التي تحتوي على روابط متعددة أو مجموعات وظيفية ، يبدأ ترقيم ذرات الكربون في السلسلة الرئيسية من جانب الجزيء الأقرب إليه.

لنلق نظرة على مثال آخر:

يخبرنا وجود أربع ذرات كربون في سلسلة الكربون الرئيسية أن الجذر "لكن-" هو أساس الاسم ، ويشير عدم وجود روابط متعددة إلى اللاحقة "-an" ، والتي ستتبع مباشرة بعد الجذر. مجموعة كبارفي هذا المركب - حمض الكربوكسيل ، يحدد ما إذا كانت هذه المادة تنتمي إلى فئة الأحماض الكربوكسيلية. لذلك ، ستكون النهاية عند الاسم "حمض -وفوويك". في ذرة الكربون الثانية توجد مجموعة أمينية NH2 -لذلك فإن هذه المادة تنتمي إلى الأحماض الأمينية. أيضًا في ذرة الكربون الثالثة نرى الميثيل الجذري الهيدروكربوني ( CH 3 -). لذلك ، وفقًا للتسمية المنهجية ، يُطلق على هذا المركب اسم 2-amino-3-methylbutanoic acid.

تسميات تافهة، على عكس النظامي ، كقاعدة عامة ، لا علاقة له ببنية المادة ، ولكنه يرجع في معظمه إلى أصله ، بالإضافة إلى مادة كيميائية أو الخصائص الفيزيائية.

معادلة	الاسم حسب التسمية المنهجية	اسم تافه
الهيدروكربونات
CH 4	الميثان	غاز المستنقعات
CH 2 \ u003d CH 2	إيثين	الإيثيلين
CH 2 \ u003d CH-CH 3	البروبين	البروبيلين
تشوش	إيثين	الأسيتيلين
CH 2 \ u003d CH-CH \ u003d CH 2	بوتادين 1.3	ديفينيل
	2-ميثيل بوتادين -1،3	الأيزوبرين
	ميثيل بنزين	التولوين
	1،2-ثنائي ميثيل بنزين	أورثوزيلين (حول-زيلين)
	1،3-ثنائي ميثيل بنزين	ميتازيلين (م-زيلين)
	1،4-ثنائي ميثيل بنزين	زوجزيلين (ص-زيلين)
	فينيل بنزين	ستيرين
كحول
CH3OH	الميثانول	كحول الميثيل ، كحول الخشب
CH 3 CH 2 OH	الإيثانول	الإيثانول
CH 2 \ u003d CH-CH 2-أوه	بروبين -2- ol-1	أليل الكحول
	إيثانديول -1،2	أثلين كلايكول
	بروبانيتريول -1،2،3	الجلسرين
	الفينول (هيدروكسي بنزين)	حمض الكاربوليك
	1-هيدروكسي -2-ميثيل بنزين	أورثو- كريسول (حول-كريسول)
	1-هيدروكسي 3-ميثيل بنزين	ميتا- كريسول (م-كريسول)
	1-هيدروكسي-4-ميثيل بنزين	زوج- كريسول (ص-كريسول)
	فينيل ميثانول	كحول بنزيل
الألدهيدات والكيتونات
	ميثانال	الفورمالديهايد
	إيثانيل	أسيتالديهيد ، أسيتالديهيد
	Propenal	ألدهيد أكريليك ، أكرولين
	البنزالديهايد	ألدهيد البنزويك
	البروبانون	الأسيتون
الأحماض الكربوكسيلية
(HCOOH)	حمض الميثان	حمض الفورميك (أملاح وإسترات - فورمات)
(CH3COOH)	حمض إيثانويك	حمض الاسيتيك (أملاح وإسترات - خلات)
(CH 3 CH 2 COOH)	حمض البروبانويك	حمض البروبيونيك (أملاح وإسترات - بروبيونات)
ج 15 ساعة 31 COOH	حمض هيكساديكانويك	حمض البالمتيك (أملاح وإسترات - بالميتات)
ج 17 س 35 COOH	حمض الاوكتاديكانويك	حامض دهني (أملاح وإسترات - ستيرات)
	حمض البروبينويك	حمض الأكريليك (أملاح وإسترات - أكريلات)
HOOC-COOH	حمض إيثانيديويك	حمض الأكساليك (أملاح وإسترات - أكسالات)
	1،4-بنزينديكاربوكسيليك حامض	حمض التريفثاليك
استرات
حافظة 3	ميثيل ميثانوات	فورمات الميثيل ، حمض الفورميك إستر الميثيل
CH 3 COOK 3	ميثيل إيثانوات	أسيتات الميثيل ، إستر ميثيل حامض الخليك
CH 3 COOC 2 H 5	إيثيل إيثانوات	إيثيل الأسيتات، إستر إيثيل حامض الخليك
CH 2 \ u003d CH-COOCH 3	بروبينات الميثيل	ميثيل أكريليت ، إستر ميثيل حمض الأكريليك
مركبات النيتروجين
	أمينوبنزين ، فينيلامين	الأنيلين
NH 2 -CH 2 -COOH	حمض أمينو إيثانويك	جليكاين ، حمض أمينو أسيتيك
	2-حمض أمينوبروبيونيك	ألانين