مفاهیم اصلی

در این آموزش، دقیقاً چه چیزی را یاد خواهید گرفت گروه های عاملی هستند و چرا در شیمی آلی مهم هستند. همچنین یاد خواهید گرفت که چگونه به راحتی کلاس های مختلف گروه های عاملی را در ترکیبات آلی شناسایی کنید تا به حل مشکل خود کمک کنید.

موضوعات تحت پوشش در مقالات دیگر

گروه های عملکردی چیست؟

گروه عاملی گروه خاصی از اتم ها با خواص و واکنش پذیری متمایز است. صرف نظر از سایر اتم های موجود، گروه های عاملی وام می دهند همسان خواص به مولکول های مادر. به عنوان مثال، این بدان معنی است که یک الکل بدون توجه به اینکه بخشی از متیل الکل، اتیل الکل یا ایزوپروپیل الکل باشد، به همین ترتیب عمل می کند.

علاوه بر این، این گروه های عاملی اغلب به عنوان محل های اسیدی یا بازی اولیه در یک ترکیب عمل می کنند. این باعث می شود که آنها بیشتر مستعد تبدیل شدن به یک مکان واکنش برای واکنش های آلی مختلف باشند.

در حالی که مولکول های آلی ناآشنا ممکن است دلهره آور به نظر برسند، یادگیری شناسایی گروه های عاملی کمک زیادی به تجزیه هر ترکیب به خواص اصلی و واکنش های بالقوه آن می کند. بیایید آنها را در زیر مرور کنیم!

دسته بندی گروه های عملکردی

به منظور ساده‌تر کردن تشخیص و به خاطر سپردن آن‌ها، می‌توانیم گروه‌های عملکردی مختلف را بر اساس ویژگی‌های ساختاری آنها دسته‌بندی کنیم.

* در هر نمودار زیر، “R” به بقیه مولکول آلی اشاره دارد. اگر یک ترکیب دارای زنجیره های جانبی مختلف باشد، با R، R’، R* و غیره مشخص می شود.

هیدروکربن ها

هیدروکربن ها تنها از اتم های کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. گروه های عاملی هیدروکربن آلکان ها، آلکن ها، آلکین ها و هیدروکربن های معطر (آرن ها) هستند.

گروه های عملکردی حاوی اکسیژن

گروه های حاوی اکسیژن ممکن است کربونیل (پیوند دوگانه کربن-اکسیژن) داشته باشند یا نداشته باشند. گروه های عاملی بدون کربونیل عبارتند از اترها، الکل ها و اپوکسیدها. گروه های عاملی با کربونیل ها آلدهیدها، کتون ها، اسیدهای کربوکسیلیک و مشتقات کربوکسیلیک اسید هستند.

در مشتقات کربوکسیلیک اسید گروه‌های عاملی متمایز هستند که شامل یک گروه کربونیل و یک گروه آسیل اضافی هستند. استرها، انیدریدها، آسیل هالیدها (که حاوی هالوژن نیز هستند) و آمیدها (که حاوی نیتروژن نیز هستند) همگی از مشتقات کربوکسیلیک اسید هستند. استرها را می توان از طریق فرآیندی به نام استری شدن تشکیل داد.

گروه های عملکردی حاوی نیتروژن

گروه های عاملی اولیه حاوی نیتروژن آمینو، آمین ها، آمیدها و نیتریل ها هستند. گروه‌های دیگر مانند ایمین‌ها، آزوس‌ها و آزیدها مهم هستند، اگرچه کمتر دیده می‌شوند.

گروه های عملکردی حاوی گوگرد

تیول ها، تیو اترها و دی سولفیدها رایج ترین گروه های عاملی با گوگرد هستند. یک راه آسان برای به خاطر سپردن گروه های عاملی با گوگرد، توجه به شباهت های بین گروه های گوگرد و اکسیژن است. به عنوان مثال، اکسیژن را در یک الکل جایگزین کنید تا یک تیول دریافت کنید. یا اکسیژن را در یک اتر جایگزین کنید تا یک تیوتر بدست آورید.

گروه های عملکردی حاوی هالوژن

آلکیل هالیدها و آسیل هالیدها تنها گروه های عاملی واقعی با هالوژن هستند. آنها به راحتی قابل تشخیص هستند زیرا حاوی یک اتم منفرد F، Cl، Br یا I هستند که به کربن متصل هستند.

گروه های عملکردی در یک ترکیب بزرگتر

اکنون که گروه‌های عملکردی اصلی را که احتمالاً در شیمی آلی با آن‌ها مواجه می‌شوید ایجاد کرده‌ایم، زمان آن رسیده است که از آن به نفع خود استفاده کنید. از آنجایی که بیشتر مولکول‌های آلی از کربن و هیدروژن ساخته شده‌اند، ساده‌ترین راه برای شناسایی یک گروه عاملی، جستجوی هر اتم متمایز (یعنی اکسیژن، نیتروژن، گوگرد یا هالوژن) است. از آنجا، به دسته بندی مربوطه از لیست بالا مراجعه کنید. بیایید به مثال زیر نگاهی بیندازیم:

بیشتر خواندن

برای مطالعه عمیق ویژگی‌های خاص گروه‌های عملکردی، به موضوعات زیر مراجعه کنید:

• آلکن ها، آلکان ها، آلکین ها و آرن ها
• آلدهیدها، کتون ها، کربوکسیلیک اسیدها و مشتقات کربوکسیلیک اسید
• الکل ها، اپوکسیدها و اترها
• تیول ها و تیوترها
• آلکیل هالیدها و آسیل هالیدها

پس از تسلط بر گروه‌های عملکردی، می‌توانید با شروع با موضوعات زیر درباره موضوعات شیمی آلی اطلاعات بیشتری کسب کنید: