ORGANİK BİLEŞİKLERİN SINIFLANDIRILMASI

FONKSİYONEL GRUPLAR   

Karboksilik asit ailesi , bir karboksil (-COOH) fonksiyonel grubu içerir . Burada gösterilen asetik asit bir örnektir.

Fonksiyonel gruplar kavramı, hem yapıları sınıflandırmak hem de özellikleri tahmin etmek için organik kimyada merkezidir. Fonksiyonel bir grup, moleküler bir modüldür ve bu fonksiyonel grubun reaktivitesinin, limitler dahilinde, çeşitli moleküllerde aynı olduğu varsayılır. Fonksiyonel gruplar, organik bileşiklerin kimyasal ve fiziksel özellikleri üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olabilir. Moleküller, fonksiyonel gruplarına göre sınıflandırılır. Örneğin alkollerin tümü COH alt birimine sahiptir. Tüm alkoller bir şekilde hidrofilik olma eğilimindedir ve genellikle ester oluşturur ve genellikle karşılık gelen halojenürlere dönüştürülebilir. Çoğu fonksiyonel grup heteroatomlara sahiptir (C ve H dışındaki atomlar). Organik bileşikler, fonksiyonel gruplara, alkollere, karboksilik asitlere, aminlere göre sınıflandırılır. [19]

ALİFATİK BİLEŞİKLER  

Alifatik hidrokarbonlar, doygunluk durumlarına göre üç homolog seri grubuna ayrılır:

  • alkanlar (parafinler): herhangi bir çift veya üçlü bağ içermeyen alifatik hidrokarbonlar , yani sadece CC, CH tekli bağlar
  • alkenler (olefinler): bir veya daha fazla çift bağ içeren alifatik hidrokarbonlar, yani di-olefinler (dienler) veya poli-olefinler.
  • alkinler (asetilenler): bir veya daha fazla üçlü bağa sahip alifatik hidrokarbonlar.

Grubun geri kalanı, mevcut fonksiyonel gruplara göre sınıflandırılır. Bu tür bileşikler, “düz zincirli”, dallı zincirli veya siklik olabilir. Dallanma derecesi, petrol kimyasında oktan sayısı veya setan sayısı gibi özellikleri etkiler.

Hem doymuş ( alisiklik ) bileşikler hem de doymamış bileşikler, siklik türevler olarak mevcuttur. En kararlı halkalar beş veya altı karbon atomu içerir, ancak büyük halkalar (makrosaykırlar) ve daha küçük halkalar yaygındır. Küçük sikloalkan ailesidir üç elemanlı siklopropan ((CH2)3). Doymuş siklik bileşikler yalnızca tekli bağlar içerirken aromatik halkalar alternatif (veya konjuge) bir çift bağa sahiptir. Sikloalkanlar çoklu bağlar içermezken, sikloalkenler ve sikloalkinler içerir.

AROMATİK BİLEŞİKLER 


Benzen , en basit ve en kararlı aromatiklerden biri olduğu için en iyi bilinen aromatik bileşiklerden biridir.

Aromatik hidrokarbonlar, konjuge çift ​​bağlar içerir. Bu, halkadaki her karbon atomunun sp2 hibridize olduğu ve ilave stabiliteye izin verdiği anlamına gelir. En önemli örnek, yapısını açıklamak için ilk kez yerelleştirme veya rezonans ilkesini öneren Kekulé tarafından formüle edilen benzendir . “Geleneksel” siklik bileşikler için aromatiklik, n’nin bir tam sayı olduğu 4n+2 delokalize pi elektronunun mevcudiyetiyle sağlanır. Özel kararsızlık (antiaromatiklik), 4n konjüge pi elektronlarının varlığıyla sağlanır.

HETEROSİKLİK BİLEŞİKLER  

Halkaya harici olarak bağlanan ikame ediciler (eksosiklik) veya halkanın kendisinin bir üyesi (endosiklik) olarak var olabilen heteroatomlar mevcutsa, siklik hidrokarbonların özellikleri yeniden değişir. İkincisi durumunda, halka bir heterosikl olarak adlandırılır. Piridin ve furan aromatik heterosikllerin örnekleridir, piperidin ve tetrahidrofuran ise karşılık gelen alisiklik heterosiklelerdir. Heterosiklik moleküllerin heteroatomu genellikle oksijen, kükürt veya nitrojendir; ikincisi özellikle biyokimyasal sistemlerde yaygındır.

Heterosikller, anilin boyalar ve ilaçlar dahil geniş bir ürün yelpazesinde yaygın olarak bulunur. Ek olarak, alkaloidler, vitaminler, steroidler ve nükleik asitler (örneğin DNA, RNA) gibi çok çeşitli biyokimyasal bileşiklerde yaygındır.

Halkalar, polisiklik bileşikler vermek için bir kenardaki diğer halkalarla kaynaşabilir . Purin nükleosid bazları önemli polisiklik aromatik heterosikller bulunmaktadır. Halkalar, bir atomun (neredeyse her zaman karbon) bir halkaya ve iki halkaya giden iki bağı olacak şekilde bir “köşe” üzerinde de kaynaşabilir. Bu tür bileşikler spiro olarak adlandırılır ve birçok doğal üründe önemlidir.

POLİMERLER

Karbonun önemli bir özelliği, karbon-karbon (karbondan karbona) bağları ile bağlanan zincirleri veya ağları kolayca oluşturmasıdır. Bağlanma sürecine polimerizasyon, zincirlere veya ağlara ise polimer adı verilir. Kaynak bileşiğe monomer denir.

İki ana polimer grubu, sentetik polimerler ve biyopolimerlerdir. Sentetik polimerler yapay olarak üretilir ve genellikle endüstriyel polimerler olarak adlandırılır.[20] Biyopolimerler, saygıyla doğal bir ortamda veya insan müdahalesi olmadan oluşur.

BİYOMOLEKÜLLER 

Maitotoxin , karmaşık bir organik biyolojik toksin.

Biyomoleküler kimya, biyokimyacılar tarafından sıklıkla incelenen organik kimya içinde önemli bir kategoridir. Birçok karmaşık çok işlevli grup molekülü, canlı organizmalarda önemlidir. Bazıları uzun zincirli biyopolimerlerdir ve bunlar arasında peptidler, DNA , RNA ve hayvanlardaki nişastalar ve bitkilerdeki selülozlar gibi polisakkaritler bulunur . Diğer ana sınıflar amino asitler (peptitlerin ve proteinlerin monomer yapı taşları), karbonhidratlar (polisakkaritleri içerir), nükleik asitlerdir.(polimerler olarak DNA ve RNA’yı içerir) ve lipidler . Ayrıca, hayvan biyokimyası, Krebs döngüsü yoluyla enerji üretimine yardımcı olan ve hayvanlarda en yaygın hidrokarbon olan izopren üreten birçok küçük molekül ara maddesini içerir . Hayvanlardaki izoprenler, önemli yapısal steroid ( kolesterol ) ve steroid hormon bileşiklerini oluşturur; ve bitkilerde terpenler, terpenoidler, bazı alkaloidler ve kauçuk yapımının temeli olan çeşitli bitki türlerinin lateksinde bulunan biyopolimer poliizoprenoidler olarak adlandırılan bir hidrokarbon sınıfı oluşturur.

KÜÇÜK MOLEKÜLLER 

Kafeinin moleküler modelleri .

Farmakolojide, organik bileşiklerin önemli bir grubu, ‘küçük organik bileşikler’ olarak da adlandırılan küçük moleküllerdir. Bu bağlamda, küçük bir molekül, biyolojik olarak aktif olan ancak bir polimer olmayan küçük bir organik bileşiktir . Pratikte, küçük moleküllerin molar kütlesi yaklaşık 1000 g/mol’den azdır.

FULLERENLER  

Fullerenler ve karbon nanotüpler, sfero ve tübüler yapılara sahip karbon bileşikleri, ilgili malzeme bilimi alanında birçok araştırmayı teşvik etmiştir. İlk fulleren 1985 yılında Birleşik Krallık’tan Sir Harold W. Kroto ve Amerika Birleşik Devletleri’nden Richard E. Smalley ve Robert F. Curl, Jr. tarafından keşfedildi. Bir helyum gazı atmosferinde grafit çubuklarını buharlaştırmak için bir lazer kullanan bu kimyagerler ve yardımcıları, 12 beşgen ve 20 altıgen yüzlü içi boş bir küre oluşturmak için tek ve çift bağlarla birleştirilmiş 60 karbon atomundan (C60) oluşan kafes benzeri moleküller elde ettiler. bir futbol ya da futbol topuna benzeyen bir tasarım. Üçlü, 1996 yılında öncü çabalarından dolayı Nobel Ödülü’ne layık görüldü. C60 molekülü seçildi buckminsterfullerene (veya daha basitçe buckyball) jeodezik kubbesi aynı yapısal prensipler üzerine inşa edilen Amerikalı mimar R. Buckminster Fuller’den sonradır.

DİĞERLERİ

Karbonun nitrojene, oksijene ve halojenlere bağlarını içeren organik bileşikler normalde ayrı ayrı gruplanmaz. Diğerleri bazen organik kimya içinde ana gruplara ayrılır ve organosülfür kimyası, organometalik kimya , organofosfor kimyası ve organosilikon kimyası gibi başlıklar altında tartışılır.

KAYNAKÇA

  1.  Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
  2. “industrial polymers, chemistry of.” Encyclopædia Britannica. 2006