Классификация органических веществ

Углерод с различными химическими элементами образует огромное число веществ, которые имеют очень сложную классификацию. Рассмотрим особенности классификации и некоторые классы органических соединений.

По строению молекул органические вещества делят на ациклические, карбоциклические и гетероциклические.

Лциыическими называют соединения с открытоцепной молекулой. Их называют также алифатическими или соединениями жирного ряда. Примером таких соединений является //-бутан СН₃—(СН₂)₂—СН₃.

Карбоцишическими называют соединения, молекулы которых имеют циклические группировки, образованные атомами углерода. Примером карбоциклических органических веществ являются бензол С₆Н₆, циклопарафины, например циклопропан (СН₂)₃ или СН₂-—СН₂ ит. д.

СН₂

Гетероциклическими называют соединения, у которых имеются циклические группировки, содержащие кроме атомов углерода другие атомы: О, S, N и т. д.:

Каждая из этих групп делится на классы в зависимости от того, какие функциональные группы содержит данный класс соедине;

ОН С-С О—Н.

I I н он.

a-D-глюкоэа ний. Рассмотрим некоторые наиболее важные классы органических соединений.

1. Углеводороды — вещества, состоящие из углерода и водорода.

Углеводороды подразделяют на классы; рассмотрим некоторые из них.

• 1.1. Алканы — предельные углеводороды (парафины) — углеводороды, в молекулах которых реализуются только одинарные связи (сигма-связи); они образуют гомологический ряд метана.
• 1.2. Алкены, олефины (углеводороды ряда этилена) — содержат одну двойную связь, т. е. в их молекулах, кроме сигма-связей, реализуется одна пи-связь; они образуют гомологический ряд этилена (аналогично ряду метана).
• 1.3. Алкадиены, диеновые углеводороды; их молекулы содержат двойные связи; сложная группа соединений, включающая три класса: кумулированные, сопряженные и изолированные алкадиены; содержащиеся две пи-связи (остальные — сигма-связи) располагаются у разных атомов углерода.
• 1.4. Алкины, ацетиленовые углеводороды; их молекулы содержат одну тройную связь, т. е. две пи-связи располагаются у одного атома углерода (остальные связи в алкинах — пи-связи); образуют гомологический ряд ацетилена.
• 1.5. Циклоалканы, циклопарафины, полиметилены; молекулы этих углеводородов содержат циклическую группировку, все связи в молекулах — одинарные, сигма-связи; простейшим циклоалканом является триметилен или циклопропан (СН₂)₃.
• 1.6. Арены, ароматические углеводороды; в составе молекул аренов содержится бензольное ядро; простейшим ареном является бензол С₆Н₆.
• 2. Галогенопроизводные углеводородов — сложная группа классов органических веществ, содержащих вместо одного или нескольких атомов водорода такое же число атомов галогена.
• 3. Спирты — органические соединения, содержащие одну или несколько групп ОН, связанных с углеводородным радикалом; многочисленная и многообразная группа органических веществ; примером таких веществ является метанол СН₃ОН.
• 4. Фенолы — органические соединения, содержащие гидроксогруппы ОН, связанные непосредственно с бензольным ядром, например карболовая кислота или фенол С₆Н₆ОН; это многообразная группа классов органических веществ.
• 5. Агьдегиды — органические соединения, содержащие альдегидную функциональную группу —С=0, связанную с углеводо-

Н родным радикалом; это многообразная группа классов органических веществ; к ним относят предельные одноатомные альдегиды, например метаналь НСНО.

• 6. Кетоны — органические соединения, содержащие карбонильную функциональную группу =С=0, связанную с двумя углеводородными радикалами; наиболее известным кетоном является ацетон 0=С (СН₃)₂; это многообразная группа классов органических веществ.
• 7. Карбоновые кислоты — органические соединения, содержащие одну или несколько карбоксильных групп —СООН, связанных с углеводородным радикалом; многообразная группа классов органических веществ; представителями этих классов являются предельные одноосновные карбоновые кислоты.
• 8. Простые эфиры — органические соединения, состоящие из двух углеводородных радикалов, связанных атомом кислорода R—О—R.
• 9. Сложные эфиры — продукты реакции этерификации (взаимодействия спирта с кислотой); сложная и многообразная группа классов органических веществ (одна из общих формул R-O—Q-R).

О.

• 10. Амины — сложная группа классов органических веществ, являющихся производными аммиака, в котором один или все атомы водорода замещены на углеводородный радикал; важнейшим представителем аминов является анилин C₆H₅NH₂.
• 11. Аминокислоты — многообразная группа классов органических веществ, содержащих аминои карбоксильную группу (одну или несколько); простейший представитель — аминоуксусная кислота NH₂CH₂COOH.
• 12. Углеводы — многообразная группа классов органических веществ, состоящих из углерода, водорода и кислорода, имеющих общую формулу С"(Н₂0)_т (для большинства, кроме дезоксирибозы); п или равна т, или больше ее (характерный пример углеводов — глюкоза).
• 13. Жиры — разновидность сложных эфиров; продукты взаимодействия глицерина и некоторых специфических спиртов и высших жирных карбоновых кислот (наиболее типичные жиры — глицериды, например тристеарин).
• 14. Белки — природные биополимеры, являющиеся продуктами реакции поликонденсации природных альфа-аминокислот.
• 15. Нуклеиновые кислоты — природные полимеры, являющиеся продуктами реакции поликонденсации нуклеотидов (рибои дезоксирибонуклеиновые кислоты и др.).

Существуют и другие классы органических веществ.

• ? Задания для самостоятельной работы
• 1. Поясните, чем ациклические углеводороды отличаются от карбоциклических; приведите названия классов углеводородов, принадлежащих к этим веществам.
• 2. Поясните, чем по составу углеводы отличаются от белков.
• 3. Поясните, чем белки отличаются от нуклеиновых кислот.
• 4. Поясните, почему органические вещества считаются производными углеводородов.