Organická Zlúčenina - Wikipédia

Delenie organických zlúčenín

[upraviť | upraviť zdroj] Pozri aj: Nomenklatúra IUPAC pre organickú chémiu

• uhľovodíky
  • alifatické (neobsahujú benzénové jadro), napríklad alkány, alkény, alkíny, cykloalkány, cykloalkény a cykloalkíny,
  • aromatické (arény)
• deriváty uhľovodíkov

Triedenie organických zlúčenín vychádza z troch základných hľadísk.

Prvým hľadiskom je štruktúra uhlíkového skeletu molekuly. Reťazce môžu byť otvorené, rozvetvené alebo nerozvetvené, alebo môžu byť uzavreté do jedného alebo viacerých cyklov.

Týchto cyklov môže byť v molekule zlúčeniny niekoľko. Podľa tohto hľadiska rozdeľujeme organické zlúčeniny do dvoch veľkých tried s ďalšími podtriedami, vytváranými podla počtu cyklov v molekule a to:

• zlúčeniny necyklické (tiež acyklické)
• zlúčeniny cyklické
  • zlúčeniny monocyklické (s jedným cyklom)
  • zlúčeniny bicyklické (s dvoma cyklami)
  • zlúčeniny tricyklické (s tromi cyklami)
  • atd.
  • zlúčeniny polycyklické (s viacerými cyklami)

Reťazec atómov môže byť uzavretý do cyklu, ale jeden alebo viac atómov uhlíka v tomto cykle je nahradených iným atómom (napr. kyslíkom, dusíkom a pod.). V tomto prípade nazývame tieto zlúčeniny zlúčeninami heterocyklickými (z gréckeho „heteros“, cudzí).

Zvláštnu skupinu cyklických zlúčenín tvoria zlúčeniny, ktoré majú šesťčlenný cyklus, tvorený šiestimi atómami uhlíka, pričom sa medzi atómami striedajú jednoduché a dvojité väzby (tzv. aromatický cyklus). Usporiadanie elektrónov vo väzbách je potom úplne odlišné od iných typov uhlíkatých cyklických zlúčenín a preto sa vyčleňujú do špeciálnej triedy zlúčenín, nazývaných zlúčeniny aromatické; ich najjednoduchším zástupcom je uhľovodík benzén. Zlúčeniny, ktoré neobsahujú žiadny aromatický cyklus, vrátane necyklických zlúčenín, sa nazývajú alifatické zlúčeniny.

Druhým hlavným hľadiskom je prítomnosť určitých funkčných skupín v molekule, ktoré príslušným zlúčeninám dávajú charakteristické chemické vlastnosti. Podľa funkčných skupín v molekulách delíme organické zlúčeniny nasledovne:

• uhľovodíky – okrem uhlíku obsahujú len vodík a žiadne špecifické funkčné skupiny
  • nasýtené uhľovodíky – neobsahujú žiadné násobné väzby
  • nenasýtené uhľovodíky – obsahujú násobné väzby
    • olefíny – obsahujú dvojité väzby
    • acetylény – obsahujú trojité väzby
    • kombinované nenasýtené uhľovodíky – obsahujú ako dvojité, tak trojité väzby
  • aromatické uhľovodíky – obsahujú jeden alebo viac aromatických cyklov
• halogénderiváty – obsahujú miesto jedného alebo viacerých atómov vodíka atóm halogénu (F, Cl, Br, alebo I)
• hydroxylové deriváty – obsahujú jednu alebo viac hydroxylových skupín OH
  • alkoholy – hydroxyl je viazaný na alifatickú časť molekuly
  • fenoly – hydroxyl je viazaný na aromatickú časť molekuly
• zlúčeniny s dvojito viazaným kyslíkom
  • aldehydy – s kyslíkom je na ten istý atóm uhlíka viazaný i atóm vodíka
  • ketóny – s kyslíkom nie je na tom istom atóme uhlíka viazaný žiadny atóm vodíka
  • karboxylové kyseliny – zlúčeniny obsahujúce funkčnú skupinu -COOH
  • estery – zlúčeniny obsahujúce funkčnú skupinu COO-
• zlúčeniny obsahujúce dvojmocnú síru
  • tioly – zlúčeniny s funkčnou skupinou -SH
  • tioaldehydy a tioketóny – zlúčeniny s funkčnou skupinou =S
  • tiokarboxylové kyseliny – zlúčeniny s funkčnou skupinou -CSOH
• zlúčeniny obsahujúce dusíkový atóm
  • amíny – zlúčeniny obsahujúce funkčnú skupinu -NH2, alebo -NH-, alebo -N<
  • nitrily – zlúčeniny obsahujúce funkčnú skupinu -C≡N
  • amidy – zlúčeniny obsahujúce funkčnú skupinu -CONH2, alebo -CONH-, alebo -CON<
• a i.

Hore uvedený prehľad zahrnuje len najdôležitejšie a najbežnejšie triedy organických zlúčenín. Samozrejme v jednej molekule sa môže vedľa seba nachádzať viac rôznych funkčných skupín; tým sa zhora uvedená schéma rozpadá na nespočetne rôznych možných kombinácií. Tak napr. zlúčenina, patriaca súčasne medzi karboxylové kyseliny a medzi amíny, spadá do kategórie aminokyselín.

Tretím hľadiskom je celková chemická podobnosť určitých skupín organických zlúčenín, väčšinou súvisiacich s ich pôvodom v prírodných materiáloch, alebo v špecifickom fyziologickom či inom účinku na organizmy. Typickými prípadmi môžu byť napr. nasledujúce kategórie látok:

• terpény
  • monoterpény
  • seskviterpény
  • diterpény
  • triterpény
• steroidy
• alkaloidy
• sacharidy (cukry)
  • monosacharidy
  • disacharidy
  • trisacharidy
  • oligosacharidy
  • polysacharidy
• peptidy
  • dipeptidy
  • tripeptidy
  • oligopeptidy
  • polypeptidy
• vitamíny
• antibiotiká
• a pod.

Ani tento prehľad nie je úplný.

Anorganické zlúčeniny uhlíka

[upraviť | upraviť zdroj]

Tradične (pozri nižšie) tieto zlúčeniny uhlíka zaraďujeme do anorganickej chémie:

• oxidy uhlíka: oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a suboxid uhlíka,
• kyselina uhličitá a jej soli uhličitany a hydrogénuhličitany,
• kyselina tiouhličitá a jej soli,
• halogenidy uhlíka,
• fosgén,
• sírouhlík,
• kyanovodík, kyselina kyanovodíková a jej soli kyanidy,
• kyselina kyanatá, jej soli kyanatany a jej trimér kyselina kyanúrová,
• dikyan,
• kyselina tiokyanatá a jej soli tiokyanatany,
• karbidy.

Organické zlúčeniny sú zložené z molekúl, v ktorých je chemickou väzbou viazaný štvormocný uhlík. Niektoré z nich sa nachádzajú v organizmoch.

Organické zlúčeniny sa delia na tieto skupiny:

Uhľovodíky sú zlúčeniny zložené len z uhlíka a vodíka. Delia sa na alkány, alkény, alkíny a arény. Príklady: etán, etén (etylén), etín (acetylén), benzén.

Alkoholy vznikajú z uhľovodíkov nahradením jedného alebo viacerých atómov vodíka hydroxiskupinou -OH. Podľa počtu nahradených atómov vodíka poznáme jednosýtne, dvojsýtne, trojsýtne a viacsýtne alkoholy. Príklady: etanol, etylénglykol, glycerol (glycerín), cyklohexánhexol

Aldehydy a ketóny – aldehydy majú vo svojej molekule aldehydickú skupinu, ketóny keto-skupinu. Aldehydy majú redukčné účinky a ich oxidáciou sa dajú získať karboxylové kyseliny. Príklady: acetaldehyd (etanál) a acetón (propanón, dimetylketón)

Karboxylové kyseliny obsahujú karboxylovú skupinu a niektoré dajú sa pripraviť oxidáciou aldehydov. Podľa počtu karboxylových skupín rozoznávame monokarboxylové, dikarboxylové a polykarboxylové karboxylové kyseliny. Príklady: kyselina octová, kyselina jantárová a kyselina citrónová.

Estery vznikajú esterifikáciou (reakciou karboxylovej kyseliny a alkoholu). Mnohé estery majú príjemnú vôňu kvetín alebo ovocia. Príklady: etylester kyseliny octovej (octan etylnatý).

Plasty sú makromolekulové látky. Vznikajú reakciami, ktorá sa nazývajú polymerizácia alebo polykondenzácia. Pri polymerizácii sa tisícky malých molekúl (monoméry) v prítomnosti vysokého tlaku a teploty alebo katalyzátora spoja na obrovskú molekulu polyméru (plastu). Polykondenzácia prebieha podobne, ale okrem polyméru vzniká aj voda. Väčšina plastov sa vyrába umelo. Sú však aj prírodné polyméry, ako napríklad škrob alebo kaučuk. Príklady: polyetén (polyetylén) – vzniká z monoméru eténu (etylénu) polymerizáciou.