Органске киселине. Функционална група органских киселина

Велики број спојева познатих у савременом свету су органске киселине. У природи се добијају углавном од шећера као резултат сложених биохемијских реакција. Њихова улога у свим животним процесима је непроцењива. На пример, у биосинтези гликозида, амино киселина, алкалоида и других биолошки реактивних супстанци; у метаболизму угљених хидрата, масти и протеина ... Постоји много виталних процеса који укључују органске киселине.

Шта је посебно у њима? Органске киселине добијају јединствене хемијске и биолошке особине због свог елементарног и функционалног састава молекула. Дефинитивна секвенца комбинације атома различите природе и специфичности њихове комбинације дају супстанци индивидуалне карактеристике и особености интеракције са другима.

Квалитативни састав органских супстанци

Главна цигла, врста монометра свих живих бића, је угљеник, или, како се још назива, угљеник. Из ње су грађени сви “костури” - основне структуре, скелети - органских једињења и киселина. Водоник је други по степену обиља, а водоник је друго име елемента. Он испуњава карбонске валенције слободним од везивања са другим атомима, дајући волумен и густину молекула.

Трећи је кисеоник, или кисеоник, он се комбинује са угљеником у групама атома, дајући једноставним алифатским или ароматичним супстанцама потпуно нове карактеристике, на пример, оксидативну способност. Даље, у низу обиља - азота, његов допринос својствима органских киселина је посебан, постоји посебна класа амино-садржавајућих једињења. Такође у органска једињења сумпор, фосфор, халогене и неки други елементи су присутни у много мањим количинама.

У посебној класи, и друге су означене. органска материја. Нуклеинске киселине су биолошки полимери који садрже фосфор и азот, сачињени од мономера - нуклеотида - који чине најсложеније структуре ДНК и РНК.

Оправдање хемијске индивидуалности

Одлучујући фактор за разлику од других супстанци је присуство у једињењу такве асоцијације атома који имају стриктну секвенцу њиховог везивања једни са другима и носе неку врсту генетски код класа као функционална група органских киселина. Зове се карбоксил, састоји се од једног атома угљеника, водоника и два - кисеоника, и, у ствари, комбинује карбонилне (-Ц = О) и хидроксилне (-ОХ) групе.

Компоненте интерагују на електронском нивоу, генеришући појединачне особине киселина. Конкретно, реакције додавања карбонила нису инхерентне њима, а способност да се даје протон је неколико пута виша од оне у алкохолима.

Структурне карактеристике

Шта се дешава на електронском нивоу међусобног утицаја у функционалној групи класе органске киселине? Атом угљеника има делимично позитиван набој због повлачења густине везе до кисеоника, чија је способност држања много већа. Кисеоник из хидроксилног дела има непарни пар електрона, који сада почиње да се привлачи угљенику. Тиме се смањује густина везе кисеоник-водоник, због чега водоник постаје мобилнији. Дисоцијација киселинског типа постаје могућа за једињење. Смањење позитивног набоја угљеника узрокује прекид протока процеса спајања, као што је већ горе поменуто.

Улога специфичних фрагмената

Свака функционална група има индивидуална својства и даје им супстанцу која садржи. Присуство неколико у једној искључује могућност давања једне или друге реакције, која је претходно засебно разликовала специфичне фрагменте. Ово је важна карактеристика која карактерише органску хемију. Киселине могу имати групе које садрже азот, сумпор, фосфор, халогене итд.

Класа карбоксилне киселине

Најпознатија група супстанци из целе породице. Не треба претпоставити да су само једињења ове класе све органске киселине. Представници угљика су највећа група, али не и једина. Постоје, на пример, сулфонске киселине, оне имају други функционални фрагмент. Од њих, посебан статус су означени ароматичним дериватима, који су активно укључени у хемијску производњу фенола.

Постоји још једна значајна класа која припада таквом делу хемије као органске материје. Нуклеинске киселине су одвојене и захтевају индивидуално разматрање и опис једињења. О њима је горе поменуто.

Представници угљика органска материја садрже у свом саставу карактеристичну функционалну групу. То се назива карбоксил, специфичности његове електронске структуре описане раније. Функционална група одређује присуство јаких киселих својстава, захваљујући протону водоника који се лако одваја током дисоцијације. Слаб из овог опсега је само ацетат (сирћетна).

Класификација карбоксилне киселине

Према типу структуре угљиководичног скелета, разликују се алифатски (правоцртни) и циклични. На пример, пропионске, хептанске, бензојеве, триметилбензојеве карбоксилне органске киселине. Присуством или одсуством вишеструких веза - лимитирајућих и незасићених - уља, сирћетне, акрилне, хексене, итд. У зависности од дужине скелета, постоје ниже и више (масне) карбоксилне киселине, категорија потоњег почиње са ланцем од десет атома угљеника.

Квантитативни садржај структурне јединице, као што је функционална група органских киселина, такође је принцип класификације. Постоје једно-, дво-, тро- и полибазичне. На пример, мрављи карбон киселина, оксална, лимун и други. Представници који садрже, поред главне групе, специфичне групе називају се хетерофункционални.

Модерн номенцлатуре

Данас у хемијској науци постоје два начина за именовање једињења. Рационална и систематска номенклатура има, углавном, иста правила, али се разликују у појединостима компилације имена. Историјски, присуство тривијалних "имена" једињења, која су дата супстанцама, заснована на њиховим инхерентним хемијским својствима, у природи и другим моментима. На пример, бутанска киселина се зове маслачна киселина, пропенска киселина се зове акрилна киселина, диуреидоацетатна киселина се зове алантоична киселина, пентанска киселина се зове валеријанска киселина, итд. Неке од њих сада се могу користити у рационалној и систематској номенклатури.

Пхасед Алгоритхм

Начин изградње назива супстанци, укључујући и органске киселине, је следећи. Прво морате да пронађете најдужи ланац угљоводоника и бројите га. Први број би требао бити у непосредној близини гранања краја како би супституенти атома водоника у костуру добили најмањи локант - бројеве који указују на број угљикових атома с којима су повезани.

Затим морате да откријете главну функционалну групу, а затим идентификујете друге, ако их има. Дакле, име се састоји од: наведених абецедним редом и супституената са одговарајућом локантом, главни део говори о дужини угљеничног скелета и његовој засићености атомима водоника; На пример, за карбоксил је то „-с“, а реч „киселина“ је написана на крају. Етан, метандиоиц, пропеноиц, бутинска киселина, хидроксиацетат, пентандиоиц, 3-хидрокси-4-метоксибензоиц, 4-метилпентан итд.

Главне функције и њихово значење

Многе киселине, органске и неорганске, од непроцењиве су вредности за људе и њихове активности. Дјелујући извана или произведени изнутра, они иницирају многе процесе, судјелују у биокемијским реакцијама, осигуравају правилно функционирање људског тијела, те га користе у многим другим подручјима.

Хлороводонична (или хлороводонична киселина) је основа желучаног сока и неутрализатор већине непотребних и опасних бактерија у гастроинтестиналном тракту. Сумпорна киселина је неопходна сировина у хемијској индустрији. Органски део представника ове класе је још значајнији - млечни, аскорбински, сирћетни и многи други. Киселине мењају пХ вредност дигестивног система у алкалном правцу, што је неопходно за одржавање нормалне микрофлоре. У многим другим аспектима, они имају неопходан позитиван ефекат на људско здравље. Представљање индустрије без употребе органских киселина је апсолутно немогуће. Све ово функционише само захваљујући њиховим функционалним групама.