Изомерия и номенклатура органических соединений
Классификация органических соединений по двум основным признакам: строению углеродного скелета и функциональным группам. Названия алканов и алкильных радикалов, принятые систематической номенклатурой. Структурная изомерия органических соединений.
| Рубрика | Химия |
| Вид | научная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.01.2014 |
| Размер файла | 113,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тверской Медицинский Колледж
Научная работа
по Органической химии
на тему: «Изомерия и номенклатура органических соединений»
студентки фармацевтического отделения
группы 345
Николаевой Марии Михайловны
Преподаватель: Пучкова Татьяна Александровна
Тверь 2013
Содержание
1. Классификация органических соединений
2. Номенклатура органических соединений
3. Структурная изомерия
1. Классификация органических соединений
Органические соединения классифицируют по двум основным признакам: строению углеродного скелета и функциональным группам.
По строению углеродного скелета различают ациклические, карбоциклические и гетероциклические соединения.
Ациклические соединения - содержат открытую цепь атомов углерода.
Карбоциклические соединения - содержат замкнутую цепь углеродных атомов и подразделяются на алициклические и ароматические. Калициклическим относятся все карбоциклические соединения, кроме ароматических. Ароматические соединения содержат циклогексатриеновый фрагмент (бензольное ядро).
Гетероциклические соединения - содержат циклы, включающие наряду с атомами углерода один или несколько гетероатомов.
По природе функциональных групп органические соединения делят на классы.
Таблица 1 Основные классы органических соединений
|
Функциональная группа |
Класс соединений |
Общая формула |
|
|
Отсутствует |
Углеводороды |
R-H |
|
|
Галоген -F, -Cl, -Br, -I (-Hal) |
Галогенпроизводные |
R-Hal |
|
|
Гидроксильная -ОН |
Спирты и фенолы |
R-OH Ar-OH |
|
|
Алкоксильная -OR |
Простые эфиры |
R-OR |
|
|
Амино -NH2, >NH, >N- |
Амины |
RNH2, R2NH, R3N |
|
|
Нитро -NO2 |
Нитросоединения |
RNO2 |
|
|
Карбонильная<p>>c=o <="" center=""> </p>>c=o> |
Альдегиды и кетоны |
||
|
Карбоксильная |
Карбоновые кислоты |
||
|
Алкоксикарбонильная |
Сложные эфиры |
||
|
Карбоксамидная |
Амиды карбоновых кислот |
||
|
Тиольная -SH |
Тиолы |
R-SH |
|
|
Сульфо -SO3H |
Сульфокислоты |
R-SO3H |
2. Номенклатура органических соединений
В настоящее время в органической химии общепринятой является систематическая номенклатура, разработанная Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC). Наряду с ней сохранились и используются тривиальная и рациональная номенклатуры.
Тривиальная номенклатура состоит из исторически сложившихся названий, которые не отражают состава и строения вещества. Они являются случайными и отражают природный источник вещества (молочная кислота, мочевина, кофеин), характерные свойства (глицерин, гремучая кислота), способ получения (пировиноградная кислота, серный эфир), имя первооткрывателя (кетон Михлера, углеводород Чичибабина), область применения (аскорбиновая кислота). Преимуществом тривиальных названий является их лаконичность, поэтому употребление некоторых из них разрешено правилами IUPAC.
Систематическая номенклатура является научной и отражает состав, химическое и пространственное строение соединения. Название соединения выражается при помощи сложного слова, составные части которого отражают определенные элементы строения молекулы вещества. В основе правил номенклатуры IUPAC лежат принципы заместительной номенклатуры, согласно которой молекулы соединений рассматриваются как производные углеводородов, в которых атомы водорода замещены на другие атомы или группы атомов. При построении названия в молекуле соединения выделяют следующие структурные элементы.
Родоначальная структура - главная цепь углеродная цепь или циклическая структура в карбо- и гетероциклах.
Углеводородный радикал - остаток формульного обозначения углеводорода со свободными валентностями (см. таблицу 2).
Характеристическая группа - функциональная группа, связанная с родоначальной структурой или входящая в ее состав (см. таблицу 3).
При составлении названия последовательно выполняют следующие правила.
1. Определяют старшую характеристическую группу и указывают ее обозначение в суффиксе (см. таблицу 3).
2. Определяют родоначальную структуру по следующим критериям в порядке падения старшинства: а) содержит старшую характеристическую группу; б) содержит максимальное число характеристических групп; в) содержит максимальное число кратных связей; г) имеет максимальную длину. Родоначальную структуру обозначают в корне названия в соответствии с длиной цепи или размером цикла: С1 - “мет”, С2 - “эт”, С3 - “проп”, С4 - “бут”, С5 и далее - корни греческих числительных.
3. Определяют степень насыщенности и отражают ее в суффиксе: “ан” - нет кратных связей, “ен” - двойная связь, “ин” - тройная связь.
4. Устанавливают остальные заместители (углеводородные радикалы и младшие характеристические группы) и перечисляют их названия в префиксе в алфавитном порядке.
5. Устанавливают умножающие префиксы - “ди”, “три”, “тетра”, указывающие число одинаковых структурных элементов (при перечислении заместителей в алфавитном порядке не учитываются).
6. Проводят нумерацию родоначальной структуры так, чтобы старшая характеристическая группа имела наименьший порядковый номер. Локанты (цифры) ставят перед названием родоначальной структуры, перед префиксами и перед суффиксами.
Таблица 2 Названия алканов и алкильных радикалов, принятые систематической номенклатурой IUPAC
|
Алкан |
Название |
Алкильный радикал |
Название |
|
|
CH4 |
Метан |
СН3- |
Метил |
|
|
CH3CH3 |
Этан |
CH3CH2- |
Этил |
|
|
CH3CH2CH3 |
Пропан |
CH3CH2CH2- |
Пропил |
|
|
Изопропил |
||||
|
CH3CH2СН2CH3 |
н-Бутан |
CH3CH2СН2CH2- |
н-Бутил |
|
|
втор-Бутил |
||||
|
Изобутан |
Изобутил |
|||
|
трет-Бутил |
||||
|
CH3CH2СН2CH2СН3 |
н-Пентан |
CH3CH2СН2CH2СН2- |
н-Пентил |
|
|
Изопентан |
Изопентил |
|||
|
Неопентан |
Неопентил |
Таблица 3 Названия характеристических групп (перечислены в порядке убывания старшинства)
|
Группа |
Название |
||
|
в префиксе |
в суффиксе |
||
|
-(C)OOH* |
- |
овая кислота |
|
|
-COOH |
карбокси |
карбоновая кислота |
|
|
-SO3H |
сульфо |
сульфоновая кислота |
|
|
-(C)HO |
оксо |
аль |
|
|
-CHO |
формил |
карбальдегид |
|
|
>(C)=O |
оксо- |
он |
|
|
-ОН |
гидрокси |
ол |
|
|
-SH |
меркапто |
тиол |
|
|
-NH2 |
амино |
амин |
|
|
-OR** |
алкокси, арокси |
- |
|
|
-F, -Cl, -Br, -I |
фтор, хлор, бром, иод |
- |
|
|
-NO2 |
нитро |
- |
Рациональная (радикально-функциональная) номенклатура используется для названий простых моно- и бифункциональных соединений и некоторых классов природных соединений.
Основу названия составляет название данного класса соединений или одного из членов гомологического ряда с указанием заместителей. В качестве локантов, как правило, используются греческие буквы.
3. Структурная изомерия
органический углеродный алкан изомерия
Изомеры - это вещества, имеющие одинаковый состав и молекулярную массу, но разные физические и химические свойства. Различия в свойствах изомеров обусловлены различиями в их химическом или пространственном строении.
Под химическим строением понимают природу и последовательность связей между атомами в молекуле. Изомеры, молекулы которых отличаются по химическому строению, называют структурными изомерами.
Структурные изомеры могут отличаться:
o по строению углеродного скелета
o по положению кратных связей и функциональных групп
o по типу функциональных групп
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изомерия как явление существования соединений, одинаковых по составу, но разных по строению и свойствам. Межклассовая изомерия, определяемая природой функциональной группы. Виды пространственной изомерии. Типы номенклатуры органических соединений.
презентация [990,3 K], добавлен 12.03.2017Изомерия – важнейшее понятие в химии и причина многочисленности и разнообразия органических соединений. История открытия изомерии. Структурная и пространственная виды изомерии. Изомерия углеводородного скелета. Оптическая изомерия несимметричных молекул.
реферат [250,7 K], добавлен 17.04.2011Краткий исторический обзор развития органической химии. Первые теоретические воззрения. Теория строения А.М. Бутлерова. Способы изображения органических молекул. Типы углеродного скелета. Изомерия, гомология, изология. Классы органических соединений.
контрольная работа [216,8 K], добавлен 05.08.2013Предмет органической химии. Понятие о химических реакциях. Номенклатура органических соединений. Характеристика и способы получения алканов. Ковалентные химические связи в молекуле метана. Химические свойства галогеналканов. Структурная изомерия алкенов.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 01.07.2013Строение молекулы, номенклатура, изомерия, физические, химические свойства, методы получения и сферы применения альдегидов или органических соединений, содержащих карбонильную группу, в которой атом углерода связан с радикалом и одним атомом водорода.
презентация [331,9 K], добавлен 23.03.2016Окислительная димеризация метана. Механизм каталитической активации метана. Получение органических соединений окислительным метилированием. Окислительные превращения органических соединений, содержащих метильную группу, в присутствии катализатора.
диссертация [990,2 K], добавлен 11.10.2013Основные операции при работе в лаборатории органической химии. Важнейшие физические константы. Методы установления строения органических соединений. Основы строения, свойства и идентификация органических соединений. Синтезы органических соединений.
методичка [2,1 M], добавлен 24.06.2015Классификация органических соединений по углеродному скелету и по функциональным группам. Взаимосвязь химического строения органических молекул с их реакционным центром. Влияние электронно-пространственного строения на механизмы химических превращений.
курс лекций [1,2 M], добавлен 19.12.2013Определение альдегидов (органических соединений). Их строение, структурная формула, номенклатура, изомерия, физические и химические свойства. Качественные реакции (окисление) и формулы получения альдегидов. Применение метаналя, этаналя, ацетона.
презентация [361,6 K], добавлен 17.05.2011Рассмотрение реакций, основанных на образовании комплексных соединений металлов и без их участия. Понятие о функционально-аналитической и аналитико-активной группах. Использование органических соединений как индикаторов титриметрических методов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 01.04.2010Источники алканов в природе: природный газ, минеральное углеводородное сырье. Последовательность соединений алканов - гомологический ряд. Порядок соединения атомов и структурная изомерия алканов. Рост количества изомеров с ростом числа углеродных атомов.
презентация [500,4 K], добавлен 14.02.2011Окисление органических соединений и органический синтез. Превращение, протекающее с увеличением степени окисления атома. Соединения переходных металлов. Реакции окисления алкенов с сохранением углеродного скелета. Окисление циклических соединений.
лекция [2,2 M], добавлен 01.06.2012Грань между органическими и неорганическими веществами. Синтезы веществ, ранее вырабатывавшихся только живыми организмами. Изучение химии органических веществ. Идеи атомистики. Сущность теории химического строения. Учение об электронном строении атомов.
реферат [836,2 K], добавлен 27.09.2008Химическое строение - последовательность соединения атомов в молекуле, порядок их взаимосвязи и взаимного влияния. Связь атомов, входящих в состав органических соединений; зависимость свойств веществ от вида атомов, их количества и порядка чередования.
презентация [71,8 K], добавлен 12.12.2010Жизнь как непрерывный физико-химический процесс. Общая характеристика природных соединений. Классификация низкомолекулярных природных соединений. Основные критерии классификации органических соединений. Виды и свойства связей, взаимное влияние атомов.
презентация [594,7 K], добавлен 03.02.2014Основные методы прогнозирования энтальпий образования органических соединений: методы молекулярной механики и аддитивные методы. Метод Бенсона и метод Татевского. Алкилбензолы и их функциональные производные: галогенбензолы, полифенилы, пиридины.
курсовая работа [735,0 K], добавлен 17.01.2009Главные положения классической теории химического строения молекулы. Характеристики, определяющие ее реакционную способность. Гомологический рад алканов. Номенклатура и изометрия углеводородов. Классификация кислородосодержащих органических соединений.
презентация [2,8 M], добавлен 25.01.2017Определение комплексных соединений и их общая характеристика. Природа химической связи в комплексном ионе. Пространственное строение и изомерия, классификация соединений. Номенклатура комплексных молекул, диссоциация в растворах, реакции соединения.
реферат [424,7 K], добавлен 12.03.2013Фторирование как процесс введения атома фтора в молекулу химических соединений. Процессы фторирования органических соединений в промышленности. Фторирование молекулярным фтором и высшими фторидами металлов. Номенклатура фреонов, области их применения.
презентация [918,2 K], добавлен 07.08.2015Сравнительная характеристика органических и неорганических химических соединений: классификация, строение молекулярной кристаллической решетки; наличие и тип химической связи между атомами; относительная молекулярная масса, распространение на планете.
презентация [92,5 K], добавлен 11.05.2014
