Funkcionális csoport

A funkciós csoport egy szerves vagy szervetlen molekula (egy bizonyos atomcsoport) szerkezeti töredéke, amely meghatározza annak kémiai tulajdonságait. Szerves vegyületek esetében a vegyület legmagasabb funkciós csoportja a kritérium egy adott osztályhoz [1] .

A különböző molekulákat alkotó funkciós csoportok általában azonos módon viselkednek ugyanabban a kémiai reakcióban, bár kémiai aktivitásuk eltérő lehet.

A meghatározás kétértelműsége

Egyes szerzők nem hivatkoznak olyan funkciós csoportokra, mint a szerkezeti egységekre, például aromás rendszerekre , konjugált kötésekre stb. A fent megadott definíció szerint azonban, amelyet a kémiai irodalom szerzői használnak, ezek a csoportok is funkcionális csoportokba sorolhatók, mivel nagymértékben meghatározzák az anyagok kémiai tulajdonságait.

A szakirodalomban találhatunk hasonló gyök vagy szénhidrogén gyök fogalmat (nem tévesztendő össze a szabad gyök fogalmával ), amelyet leggyakrabban szerves molekulában lévő szénhidrogén szubsztituensekre használnak. Sok tudós azonban nem foglalkozik a szénhidrogén gyök és a funkciós csoport fogalma közötti különbségekkel, és a két fogalmat párhuzamosan használja. Bár ezek meglehetősen közeli fogalmak, nem szabad összekeverni őket.

Különös figyelmet kell fordítani e kifejezések használatára a molekulák aromás fragmentumaival összefüggésben. Ilyen esetekben, ha egy aromás fragmentumot figyelembe vevő kémiai reakcióról beszélünk, akkor azt funkcionális csoportnak kell nevezni, ha pedig olyan molekula fragmentumáról van szó, amely valamilyen mezomer vagy induktív hatást fejt ki a molekulában, akkor szénhidrogéngyöknek kell nevezni.

Példák funkcionális csoportokra

Több mint 100 funkciós csoport ismert.

1. Oxigénatomot tartalmazó funkcionális csoportok :
   • hidroxil -OH,
   • karbonil >C=O
   • karbonsav -COOH
   • alkoxi -OR (-OCH 3 típusú ) stb.
2. Nitrogénatomot tartalmazó funkcionális csoportok :
   • aminocsoport -NH2 _
   • nitrocsoport – NO 2
   • nitrozo csoport – NEM
   • nitrilcsoport vagy cianocsoport –CN
   • hidrazin -NHNH 2
   • amid -CONH 2 stb.
3. Kénatomot tartalmazó funkcionális csoportok :
   • tiol (szulfhidril, merkapto-) -SH
   • szulfid >S
   • diszulfid -S-S-
   • szulfoxid >S=O,
   • szulfonsav >SO 2 stb.
4. Telítetlen szén-szén kötéseket tartalmazó funkcionális csoportok:
   • kettős és hármas kötések (beleértve a konjugált dién rendszereket is) –С=С, –С≡С
   • aromás fragmensek -C 6 H 5 stb.
5. Más atomokat tartalmazó funkcionális csoportok:
   • fématomok –Li _
   • halogénatomok –Cl stb.

Azokat a molekulákat, amelyek egynél több funkciós csoportot tartalmaznak, polifunkcionálisnak nevezzük.

Egy szerves vegyület nevének megalkotásakor az IUPAC nómenklatúra szerint a funkciós csoportok jelenlétén alapulnak ebben a vegyületben.

Funkcionális csoportok táblázata

Szénhidrogén csoportok

Ebből a kategóriából sok más funkciós csoport is ismert, amelyek sajátos neveket viselnek, például: izopropil , terc-butil stb.

Halogéncsoportok

Oxigént tartalmazó funkcionális csoportok

Étercsoport (R1-O-R2) - éterek (éterek) - két oxigénatomon keresztül kapcsolódó szénhidrogéncsoport

Karbonilcsoport (R1-C(O)-R2)

Aldehidcsoport (HC(O)-R1)

Karboxilcsoport (R1-C(O)-OH)

észtercsoport (R1-C(O)-O-R2) - észterek (észterek) - karbonsav és alkohol közötti észterezési reakció termékei

Nitrogént tartalmazó funkcionális csoportok

Aminocsoport (NH2-R1)

Nitrocsoport (R1-NO2)

Nitrozocsoport (R1-N(O))

Kéntartalmú funkcionális csoportok

Szulfo-csoport (R1-SO3H)

Szulfinocsoport (R1-SO2H)

Hidroxiszulfanil (R1-SOH)

Foszfort tartalmazó funkcionális csoportok

Jegyzetek

1. ↑ Kémiai Enciklopédia