Ai formuloi teorinë e strukturës së përbërjeve organike. Teoria e strukturës së substancave organike

Teoria e strukturës së përbërjeve organike: homologjia dhe izomeria (strukturore dhe hapësinore). Ndikimi i ndërsjellë i atomeve në molekula

Teoria e strukturës kimike të përbërjeve organike A. M. Butlerova

Ashtu si për kiminë inorganike baza e zhvillimit është ligji periodik dhe sistemi periodik i elementeve kimike të D. I. Mendeleev, për kiminë organike teoria e strukturës së përbërjeve organike të A. M. Butlerov u bë themelore.

Postulati kryesor i teorisë së Butlerov është dispozita mbi struktura kimike e materies, që kuptohet si rendi, sekuenca e lidhjes së ndërsjellë të atomeve në molekula, d.m.th. lidhje kimike.

Struktura kimike kuptohet si rendi i lidhjes së atomeve të elementeve kimike në një molekulë sipas valencës së tyre.

Ky renditje mund të shfaqet duke përdorur formula strukturore në të cilat valencat e atomeve tregohen me viza: një vizë korrespondon me njësinë e valencës së një atomi të një elementi kimik. Për shembull, për substancën organike metan, e cila ka formulën molekulare $CH_4$, formula strukturore duket si kjo:

Dispozitat kryesore të teorisë së A. M. Butlerov

1. Atomet në molekulat e substancave organike janë të lidhura me njëri-tjetrin sipas valencës së tyre. Karboni në përbërjet organike është gjithmonë katërvalent, dhe atomet e tij janë në gjendje të kombinohen me njëri-tjetrin, duke formuar zinxhirë të ndryshëm.
2. Vetitë e substancave përcaktohen jo vetëm nga përbërja e tyre cilësore dhe sasiore, por edhe nga rendi i lidhjes së atomeve në një molekulë, d.m.th., nga struktura kimike e substancës.
3. Vetitë e përbërjeve organike varen jo vetëm nga përbërja e substancës dhe rendi i lidhjes së atomeve në molekulën e saj, por edhe nga ndikimi i ndërsjellë i atomeve dhe grupeve të atomeve mbi njëri-tjetrin.

Teoria e strukturës së përbërjeve organike është një doktrinë dinamike dhe në zhvillim. Me zhvillimin e njohurive për natyrën e lidhjes kimike, për ndikimin e strukturës elektronike të molekulave të substancave organike, ata filluan të përdorin, përveç empirike dhe strukturore, elektronike formulat. Në formula të tilla tregoni drejtimin e zhvendosjes së çifteve të elektroneve në molekulë.

Kimia kuantike dhe kimia e strukturës së përbërjeve organike konfirmuan teorinë e drejtimit hapësinor të lidhjeve kimike ( cis- dhe transizomerizmi), studioi karakteristikat energjetike të tranzicioneve të ndërsjella në izomere, bëri të mundur gjykimin e ndikimit të ndërsjellë të atomeve në molekulat e substancave të ndryshme, krijoi parakushtet për parashikimin e llojeve të izomerizmit dhe drejtimin dhe mekanizmin e reaksioneve kimike.

Substancat organike kanë një numër karakteristikash:

1. Të gjitha substancat organike përmbajnë karbon dhe hidrogjen, kështu që kur digjen, ato formojnë dioksid karboni dhe ujë.
2. Substancat organike janë komplekse dhe mund të kenë një peshë të madhe molekulare (proteina, yndyrna, karbohidrate).
3. Substancat organike mund të renditen në rreshta homologësh të ngjashëm në përbërje, strukturë dhe veti.
4. Për substancat organike, karakteristikë është izomerizmi.

Izomerizmi dhe homologjia e substancave organike

Vetitë e substancave organike varen jo vetëm nga përbërja e tyre, por edhe nga rendi i lidhjes së atomeve në një molekulë.

izomerizmi- kjo është dukuria e ekzistimit të substancave të ndryshme - izomereve me përbërje të njëjtë cilësore dhe sasiore, d.m.th. me të njëjtën formulë molekulare.

Ekzistojnë dy lloje të izomerizmit: strukturore dhe hapësinore (stereoizomerizëm). Izomerët strukturorë ndryshojnë nga njëri-tjetri në rendin e lidhjes së atomeve në një molekulë; stereoizomere - renditja e atomeve në hapësirë ​​me të njëjtin rend të lidhjeve ndërmjet tyre.

Dallohen këto lloje të izomerizmit strukturor: izomeria e skeletit të karbonit, izomeria e pozicionit, izomeria e klasave të ndryshme të përbërjeve organike (izomeria ndërklasore).

Izomerizmi strukturor

Izomerizmi i skeletit të karbonit për shkak të rendit të ndryshëm të lidhjes midis atomeve të karbonit që formojnë skeletin e molekulës. Siç është treguar tashmë, dy hidrokarbure korrespondojnë me formulën molekulare $C_4H_(10)$: n-butan dhe izobutan. Tre izomerë janë të mundshëm për hidrokarburin $С_5Н_(12)$: pentani, izopentani dhe neopentani:

$CH_3-CH_2-(CH_2)↙(pentan)-CH_2-CH_3$

Me një rritje të numrit të atomeve të karbonit në një molekulë, numri i izomerëve rritet me shpejtësi. Për hidrokarburin $С_(10)Н_(22)$ tashmë ka $75$, kurse për hidrokarburin $С_(20)Н_(44)$ - 366 $319$.

izomeria e pozicionit për shkak të pozicionit të ndryshëm të lidhjes së shumëfishtë, zëvendësuesit, grupit funksional me të njëjtin skelet karboni të molekulës:

$CH_2=(CH-CH_2)↙(butene-1)-CH_3$ $CH_3-(CH=CH)↙(butene-2)-CH_3$

$(CH_3-CH_2-CH_2-OH)↙(n-propil alkool(1-propanol))$

Izomerizmi i klasave të ndryshme të përbërjeve organike (izomeria ndërklasore) për shkak të pozicionit dhe kombinimit të ndryshëm të atomeve në molekulat e substancave që kanë të njëjtën formulë molekulare, por që u përkasin klasave të ndryshme. Kështu, formula molekulare $ С_6Н_(12)$ korrespondon me hidrokarburin e pangopur heksen-1 dhe hidrokarburin ciklik cikloheksan:

Izomerët janë një hidrokarbur i lidhur me alkinet - butin-1 dhe një hidrokarbur me dy lidhje të dyfishta në zinxhirin butadien-1,3:

$CH≡C-(CH_2)↙(butin-1)-CH_2$ $CH_2=(CH-CH)↙(butadien-1,3)=CH_2$

Eteri dietil dhe alkooli butil kanë të njëjtën formulë molekulare $C_4H_(10)O$:

$(CH_3CH_2OCH_2CH_3)↙(\tekst"dietil eter")$ $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)↙(\tekst"n-butil alkool (butanol-1)")$

Izomerët strukturorë janë acidi aminoacetik dhe nitroetani, që korrespondojnë me formulën molekulare $C_2H_5NO_2$:

Izomerët e këtij lloji përmbajnë grupe të ndryshme funksionale dhe i përkasin klasave të ndryshme të substancave. Prandaj, ato ndryshojnë në vetitë fizike dhe kimike shumë më tepër sesa izomerët e skeletit të karbonit ose izomerët e pozicionit.

Izomerizmi hapësinor

Izomerizmi hapësinor ndahet në dy lloje: gjeometrike dhe optike. Izomerizmi gjeometrik është karakteristik për përbërjet që përmbajnë lidhje dyfishe dhe komponime ciklike. Meqenëse rrotullimi i lirë i atomeve rreth një lidhje dyfishe ose në një cikël është i pamundur, zëvendësuesit mund të vendosen ose në njërën anë të planit të lidhjes dyfishe ose ciklit ( cis- pozicioni), ose në anët e kundërta ( ekstazë- pozicioni). Shënimi cis- dhe ekstazë - zakonisht i referohen një çifti zëvendësuesish identikë:

Izomerët gjeometrikë ndryshojnë në vetitë fizike dhe kimike.

Izomerizmi optik ndodh kur një molekulë është e papajtueshme me imazhin e saj në pasqyrë. Kjo është e mundur kur atomi i karbonit në molekulë ka katër zëvendësues të ndryshëm. Ky atom quhet asimetrike. Një shembull i një molekule të tillë është acidi $α$-aminopropionik ($α$-alanine) $CH_3CH(NH_2)COOH$.

Molekula $α$-alanine nuk mund të përkojë me imazhin e saj të pasqyrës në asnjë lëvizje. Izomerë të tillë hapësinorë quhen pasqyrë, antipode optike, ose enantiomere. Të gjitha vetitë fizike dhe pothuajse të gjitha kimike të izomerëve të tillë janë identike.

Studimi i izomerizmit optik është i nevojshëm kur merren parasysh shumë reagime që ndodhin në trup. Shumica e këtyre reaksioneve janë nën veprimin e enzimave - katalizatorëve biologjikë. Molekulat e këtyre substancave duhet t'u afrohen molekulave të komponimeve mbi të cilat ato veprojnë si çelës i një brava; prandaj, struktura hapësinore, pozicioni relativ i rajoneve molekulare dhe faktorë të tjerë hapësinorë kanë një rëndësi të madhe për rrjedhën e këtyre. reagimet. Reaksione të tilla quhen stereoselektive.

Shumica e komponimeve natyrore janë enantiomere individuale dhe veprimi i tyre biologjik ndryshon ndjeshëm nga vetitë e antipodeve të tyre optike të marra në laborator. Një ndryshim i tillë në aktivitetin biologjik është i një rëndësie të madhe, pasi ajo qëndron në themel të pronës më të rëndësishme të të gjithë organizmave të gjallë - metabolizmit.

Seri homologeështë një numër substancash të renditura në rend rritës të peshave të tyre molekulare relative, të ngjashme në strukturë dhe veti kimike, ku secili term ndryshon nga ai i mëparshmi nga ndryshimi homologjik $CH_2$. Për shembull: $CH_4$ - metan, $C_2H_6$ - etan, $C_3H_8$ - propan, $C_4H_(10)$ - butan, etj.

Llojet e lidhjeve në molekulat e substancave organike. Hibridizimi i orbitaleve atomike të karbonit. Radikale. grupi funksional.

Llojet e lidhjeve në molekulat e substancave organike.

Në përbërjet organike, karboni është gjithmonë katërvalent. Në gjendjen e ngacmuar, një çift i elektroneve $2s^3$-shkëputet në atomin e tij dhe njëri prej tyre kalon në orbitalën p:

Një atom i tillë ka katër elektrone të paçiftëzuara dhe mund të marrë pjesë në formimin e katër lidhjeve kovalente.

Bazuar në formulën elektronike të mësipërme për nivelin e valencës së një atomi karboni, mund të pritet që ai të përmbajë një elektron $s$ (orbitale simetrike sferike) dhe tre $p$-elektrone që kanë orbitale reciproke pingule ($2p_x, 2p_y, 2p_z $- orbitale). Në realitet, të katër elektronet valente të një atomi karboni janë plotësisht ekuivalente dhe këndet midis orbitaleve të tyre janë $109°28"$. Për më tepër, llogaritjet tregojnë se secila nga katër lidhjet kimike të karbonit në një molekulë metani ($CH_4$) është $s-$ me $25%$ dhe $p me $75 %$ $-link, d.m.th. ndodh përzierjen$s-$ dhe $r-$ gjendjet elektronike. Ky fenomen quhet hibridizimi, dhe orbitalet e përziera hibrid.

Një atom karboni në gjendjen $sp^3$-valencë ka katër orbitale, secila prej të cilave përmban një elektron. Në përputhje me teorinë e lidhjeve kovalente, ajo ka aftësinë të formojë katër lidhje kovalente me atome të çdo elementi monovalent ($CH_4, CHCl_3, CCl_4$) ose me atome të tjera të karbonit. Lidhje të tilla quhen $σ$-lidhje. Nëse një atom karboni ka një lidhje $C-C$, atëherë quhet fillore($Н_3С-CH_3$), nëse dy - dytësore($Н_3С-CH_2-CH_3$), nëse tre - terciare (), dhe nëse katër - Kuaternare ().

Një nga tiparet karakteristike të atomeve të karbonit është aftësia e tyre për të formuar lidhje kimike duke përgjithësuar vetëm $p$-elektrone. Obligacione të tilla quhen $π$-obligacione. $π$-lidhjet në molekulat e përbërjeve organike formohen vetëm në prani të lidhjeve $σ$ ndërmjet atomeve. Pra, në molekulën e etilenit $H_2C=CH_2$ atomet e karbonit janë të lidhur me $σ-$ dhe një $π$-lidhje, në molekulën e acetilenit $HC=CH$ nga një $σ-$ dhe dy $π$-lidhje . Lidhjet kimike të formuara me pjesëmarrjen e lidhjeve $π$ quhen shumëfisha(në molekulën e etilenit - dyfishtë, në molekulën e acetilenit - trefishtë), dhe komponimet me lidhje të shumta - të pangopura.

Fenomeni$sp^3$-, $sp^2$- dhe$sp$ - hibridizimi i atomit të karbonit.

Gjatë formimit të lidhjeve $π$, ndryshon gjendja hibride e orbitaleve atomike të atomit të karbonit. Meqenëse formimi i lidhjeve $π$ ndodh për shkak të p-elektroneve, atëherë në molekulat me një lidhje të dyfishtë, elektronet do të kenë hibridizimin $sp^2$ (kishte $sp^3$, por një p-elektron shkon në $ π$- orbital), dhe me një hibridizim të trefishtë - $sp$ (dy p-elektrone u zhvendosën në $π$-orbital). Natyra e hibridizimit ndryshon drejtimin e lidhjeve $σ$. Nëse gjatë hibridizimit $sp^3$ ato formojnë struktura të degëzuara në hapësirë ​​($a$), atëherë gjatë hibridizimit të $sp^2$ të gjithë atomet shtrihen në të njëjtin rrafsh dhe këndet midis lidhjeve $σ$ janë të barabarta me $120°$(b ), dhe nën hibridizimin $sp$ molekula është lineare (c):

Në këtë rast, boshtet e orbitaleve $π$ janë pingul me boshtin e lidhjes $σ$.

Të dyja lidhjet $σ$- dhe $π$- janë kovalente, që do të thotë se ato duhet të karakterizohen nga gjatësia, energjia, orientimi hapësinor dhe polariteti.

Karakteristikat e lidhjeve të vetme dhe të shumëfishta ndërmjet atomeve C.

Radikale. grupi funksional.

Një nga veçoritë e përbërjeve organike është se në reaksionet kimike molekulat e tyre shkëmbejnë jo atome individuale, por grupe atomesh. Nëse ky grup atomesh përbëhet vetëm nga atomet e karbonit dhe hidrogjenit, atëherë quhet radikal hidrokarbure, por nëse ka atome të elementeve të tjerë, atëherë quhet grupi funksional. Kështu, për shembull, metil ($CH_3$-) dhe etil ($C_2H_5$-) janë radikale hidrokarbure, dhe grupi hidroksi (-$OH$), grupi aldehid ( ), grupi nitro (-$NO_2$), etj janë grupe funksionale të alkooleve, aldehideve dhe përbërjeve që përmbajnë azot, përkatësisht.

Si rregull, grupi funksional përcakton vetitë kimike të një përbërjeje organike dhe për këtë arsye është baza e klasifikimit të tyre.

Kimia është një shkencë që na jep të gjithë shumëllojshmërinë e materialeve dhe sendeve shtëpiake që ne, pa hezitim, i përdorim çdo ditë. Por për të arritur në zbulimin e një shumëllojshmërie të tillë të komponimeve që dihet sot, shumë kimistë duhej të kalonin një rrugë të vështirë shkencore.

Punë e madhe, eksperimente të shumta të suksesshme dhe të pasuksesshme, një bazë njohurish teorike kolosale - e gjithë kjo çoi në formimin e fushave të ndryshme të kimisë industriale, bëri të mundur sintetizimin dhe përdorimin e materialeve moderne: goma, plastikë, plastikë, rrëshirë, lidhje, gota të ndryshme. , silikone, e kështu me radhë.

Një nga kimistët më të famshëm, të nderuar që dha një kontribut të paçmuar në zhvillimin e kimisë organike ishte rus A. M. Butlerov. Ne do të shqyrtojmë shkurtimisht veprat, meritat dhe rezultatet e punës së tij në këtë artikull.

biografi e shkurtër

Data e lindjes së shkencëtarit është shtatori 1828, numri ndryshon në burime të ndryshme. Ai ishte djali i nënkolonelit Mikhail Butlerov, ai humbi nënën e tij mjaft herët. Ai jetoi gjithë fëmijërinë e tij në pasurinë familjare të gjyshit të tij, në fshatin Podlesnaya Shentala (tani një rreth i Republikës së Tatarstanit).

Ai studioi në vende të ndryshme: fillimisht në një shkollë private të mbyllur, pastaj në një gjimnaz. Më vonë ai hyri në Universitetin Kazan në Departamentin e Fizikës dhe Matematikës. Sidoqoftë, përkundër kësaj, ai ishte më i interesuar për kiminë. Autori i ardhshëm i teorisë së strukturës së përbërjeve organike mbeti në vend pas diplomimit si mësues.

1851 - koha e mbrojtjes së punës së parë të disertacionit të një shkencëtari me temën "Oksidimi i përbërjeve organike". Pas një paraqitje të shkëlqyer, atij iu dha mundësia të menaxhonte të gjithë kiminë në universitetin e tij.

Shkencëtari vdiq në vitin 1886 ku kaloi fëmijërinë e tij, në pasurinë familjare të gjyshit të tij. Ai u varros në kishën e familjes lokale.

Kontributi i shkencëtarit në zhvillimin e njohurive kimike

Teoria e Butlerov për strukturën e përbërjeve organike është, natyrisht, puna e tij kryesore. Megjithatë, jo i vetmi. Ishte ky shkencëtar që krijoi për herë të parë shkollën ruse të kimistëve.

Për më tepër, nga muret e saj dolën shkencëtarë që më vonë patën peshë të madhe në zhvillimin e të gjithë shkencës. Këta janë njerëzit e mëposhtëm:

• Markovnikov;
• Zaitsev;
• Kondakov;
• Favorsky;
• Konovalov;
• Lvov dhe të tjerët.

Punon në kiminë organike

Punime të tilla ka shumë. Mbi të gjitha, Butlerov kaloi pothuajse të gjithë kohën e tij të lirë në laboratorin e universitetit të tij, duke kryer eksperimente të ndryshme, duke nxjerrë përfundime dhe përfundime. Kështu lindi teoria e përbërjeve organike.

Ekzistojnë disa vepra veçanërisht të fuqishme të shkencëtarit:

• ai krijoi një raport për një konferencë me temën "Mbi strukturën kimike të materies";
• punim disertacioni "Rreth vajrave esenciale";
• vepra e parë shkencore “Oksidimi i përbërjeve organike”.

Para formulimit dhe krijimit të saj, autori i teorisë së strukturës së përbërjeve organike studioi për një kohë të gjatë veprat e shkencëtarëve të tjerë nga vende të ndryshme, studioi veprat e tyre, përfshirë ato eksperimentale. Vetëm më vonë, pasi kishte përgjithësuar dhe sistemuar njohuritë e marra, ai pasqyroi të gjitha përfundimet në dispozitat e teorisë së tij nominale.

Teoria e strukturës së përbërjeve organike A. M. Butlerova

Shekulli i 19-të shënohet nga zhvillimi i shpejtë i pothuajse të gjitha shkencave, përfshirë kiminë. Në veçanti, zbulimet e mëdha mbi karbonin dhe përbërjet e tij vazhdojnë të grumbullohen, duke goditur të gjithë me diversitetin e tyre. Megjithatë, askush nuk guxon të sistemojë dhe racionalizojë gjithë këtë material faktik, të sjellë në një emërues të përbashkët dhe të zbulojë modele të përbashkëta mbi të cilat është ndërtuar gjithçka.

Butlerov A.M ishte i pari që e bëri këtë. Ishte ai që zotëron teorinë e zgjuar të strukturës kimike të përbërjeve organike, dispozitat e së cilës ai foli masivisht në konferencën gjermane të kimistëve. Ky ishte fillimi i një epoke të re në zhvillimin e shkencës, në të cilën u ngrit kimia organike

Vetë shkencëtari shkoi në këtë gradualisht. Ai kreu shumë eksperimente dhe parashikoi ekzistencën e substancave me veti të dhëna, zbuloi disa lloje reaksionesh dhe pa të ardhmen pas tyre. Ai studioi shumë veprat e kolegëve të tij dhe zbulimet e tyre. Vetëm në këtë sfond, me një punë të kujdesshme dhe të mundimshme, ai arriti të krijonte kryeveprën e tij. Dhe tani teoria e strukturës së përbërjeve organike në këtë është praktikisht e njëjtë me sistemin periodik në atë inorganik.

Zbulimet e një shkencëtari përpara se të krijonte një teori

Cilat zbulime u bënë dhe arsyetime teorike iu dhanë shkencëtarëve përpara se të shfaqej teoria e strukturës së përbërjeve organike nga A. M. Butlerov?

1. Gjeniu vendas ishte i pari që sintetizoi substanca të tilla organike si urotropina, formaldehidi, jodidi i metilenit dhe të tjerët.
2. Ai sintetizoi një substancë të ngjashme me sheqerin (alkool terciar) nga inorganikët, duke i dhënë kështu një goditje tjetër teorisë së vitalizmit.
3. Ai parashikoi të ardhmen për reaksionet e polimerizimit, duke i quajtur ato më të mirat dhe më premtueset.
4. Izomerizmi u shpjegua për herë të parë vetëm nga ai.

Sigurisht, këto janë vetëm pikat kryesore të punës së tij. Në fakt, puna shumëvjeçare e mundimshme e një shkencëtari mund të përshkruhet për një kohë të gjatë. Sidoqoftë, teoria e strukturës së përbërjeve organike është bërë më e rëndësishmja sot, dispozitat e së cilës do të diskutohen më tej.

Pozicioni i parë i teorisë

Në vitin 1861, shkencëtari i madh rus, në një kongres kimistësh në qytetin e Speyer, ndau me kolegët pikëpamjet e tij mbi shkaqet e strukturës dhe diversitetit të përbërjeve organike, duke i shprehur të gjitha këto në formën e dispozitave teorike.

Pika e parë është si vijon: të gjithë atomet brenda një molekule të vetme janë të lidhur në një sekuencë strikte, e cila përcaktohet nga valenca e tyre. Në këtë rast, atomi i karbonit shfaq një indeks valence prej katër. Oksigjeni ka një vlerë të këtij treguesi të barabartë me dy, hidrogjen - me një.

Ai propozoi që një veçori e tillë të quhej kimike.Më vonë u miratuan emërtimet e shprehjes së tij në letër duke përdorur formula grafike të plota strukturore, të shkurtuara dhe molekulare.

Këtu përfshihet edhe dukuria e lidhjes së grimcave të karbonit me njëra-tjetrën në vargje të pafundme strukturash të ndryshme (lineare, ciklike, të degëzuara).

Në përgjithësi, teoria e Butlerov-it për strukturën e përbërjeve organike, me pozicionin e saj të parë, përcaktoi rëndësinë e valencës dhe një formulë të vetme për secilin përbërës, duke pasqyruar vetitë dhe sjelljen e një substance gjatë reaksioneve.

Pozicioni i dytë i teorisë

Në këtë paragraf është dhënë një shpjegim për shumëllojshmërinë e përbërjeve organike në botë. Bazuar në përbërjet e karbonit në zinxhir, shkencëtari sugjeroi se në botë ekzistojnë komponime të pabarabarta që kanë veti të ndryshme, por janë plotësisht identike në përbërjen molekulare. Me fjalë të tjera, ekziston një fenomen i izomerizmit.

Me këtë pozicion, teoria e strukturës së përbërjeve organike të A. M. Butlerov jo vetëm që shpjegoi thelbin e izomerëve dhe izomerizmit, por vetë shkencëtari konfirmoi gjithçka me përvojë praktike.

Kështu, për shembull, ai sintetizoi një izomer të butanit - izobutan. Pastaj ai parashikoi për pentanin ekzistencën e jo një, por tre izomerëve, bazuar në strukturën e përbërjes. Dhe ai i sintetizoi të gjitha, duke vërtetuar rastin e tij.

Zbulimi i dispozitës së tretë

Pika tjetër e teorisë thotë se të gjithë atomet dhe molekulat brenda të njëjtit përbërës janë në gjendje të ndikojnë në vetitë e njëri-tjetrit. Natyra e sjelljes së një substance në reaksione të llojeve të ndryshme, vetitë kimike dhe të tjera të shfaqura, do të varen nga kjo.

Kështu, në bazë të kësaj dispozite, dallohen disa të ndryshme në llojin dhe strukturën e grupit përcaktues funksional.

Teoria e strukturës së përbërjeve organike nga A. M. Butlerov është përmbledhur pothuajse në të gjitha tekstet shkollore mbi kiminë organike. Në fund të fundit, është ajo që është baza e këtij seksioni, shpjegimi i të gjitha modeleve mbi të cilat ndërtohen molekulat.

Rëndësia e teorisë për modernitetin

Sigurisht që është e mrekullueshme. Kjo teori lejoi:

1. të kombinojë dhe të sistemojë të gjithë materialin faktik të grumbulluar në kohën e krijimit të tij;
2. të shpjegojë modelet e strukturës, vetitë e përbërjeve të ndryshme;
3. jepni një shpjegim të plotë të arsyeve për një shumëllojshmëri kaq të madhe të komponimeve në kimi;
4. shkaktoi sinteza të shumta të substancave të reja bazuar në dispozitat e teorisë;
5. lejoi avancimin e pikëpamjeve, zhvillimin e shkencës atomike dhe molekulare.

Prandaj, të thuash se autori i teorisë së strukturës së përbërjeve organike, fotografia e të cilit mund të shihet më poshtë, bëri shumë, do të thotë të mos thuash asgjë. Butlerov me të drejtë mund të konsiderohet babai i kimisë organike, paraardhësi i themeleve të saj teorike.

Vizioni i tij shkencor për botën, gjenialiteti i të menduarit, aftësia për të parashikuar rezultatin luajtën një rol në analizën përfundimtare. Ky njeri zotëronte aftësi kolosale për punë, durim dhe eksperimentonte, sintetizonte dhe stërvitej pa u lodhur. E kam gabuar, por gjithmonë kam nxjerrë një mësim dhe kam bërë konkluzionet e duhura perspektive.

Vetëm një grup i tillë cilësish dhe zgjuarsie biznesi, këmbëngulja bëri të mundur arritjen e efektit të dëshiruar.

Studimi i kimisë organike në shkollë

Gjatë arsimit të mesëm, nuk i kushtohet shumë kohë studimit të bazave të organikës. Vetëm një e katërta e klasës së 9-të dhe i gjithë viti i fazës së 10-të (sipas programit të Gabrielyan O.S.). Sidoqoftë, kjo kohë është e mjaftueshme që djemtë të jenë në gjendje të studiojnë të gjitha klasat kryesore të komponimeve, tiparet e strukturës dhe nomenklaturës së tyre dhe rëndësinë e tyre praktike.

Baza për fillimin e zhvillimit të kursit është teoria e strukturës së përbërjeve organike nga A. M. Butlerov. Klasa 10 i kushtohet një shqyrtimi të plotë të dispozitave të tij, dhe në të ardhmen - konfirmimit të tyre teorik dhe praktik në studimin e secilës klasë të substancave.

Krijuar nga A.M. Butlerov në vitet 60 të shekullit XIX, teoria e strukturës kimike të përbërjeve organike solli qartësinë e nevojshme në arsyet e diversitetit të përbërjeve organike, zbuloi marrëdhëniet midis strukturës dhe vetive të këtyre substancave, bëri të mundur shpjegimin e vetitë e tashmë të njohura dhe parashikojnë vetitë e përbërjeve organike që nuk janë zbuluar ende.

Zbulimet në fushën e kimisë organike (karboni katërvalent, aftësia për të formuar zinxhirë të gjatë) i lejuan Butlerov në 1861 të formulonte gjeneratat kryesore të teorisë:

1) Atomet në molekula janë të lidhura sipas valencës së tyre (karbon-IV, oksigjen-II, hidrogjen-I), sekuenca e lidhjes së atomeve pasqyrohet me formula strukturore.

2) Vetitë e substancave varen jo vetëm nga përbërja kimike, por edhe nga rendi i lidhjes së atomeve në një molekulë (struktura kimike). ekzistojnë izomere, pra substanca që kanë të njëjtën përbërje sasiore dhe cilësore, por strukturë të ndryshme dhe, rrjedhimisht, veti të ndryshme.

C 2 H 6 O: CH 3 CH 2 OH - alkool etilik dhe CH 3 OCH 3 - dimetil eter

C 3 H 6 - propen dhe ciklopropan - CH 2 \u003d CH−CH 3

3) Atomet ndikojnë reciprokisht në njëri-tjetrin, kjo është pasojë e elektronegativitetit të ndryshëm të atomeve që formojnë molekulat (O>N>C>H), dhe këta elementë kanë një efekt të ndryshëm në zhvendosjen e çifteve të përbashkëta elektronike.

4) Sipas strukturës së molekulës së lëndës organike, vetitë e saj mund të parashikohen, dhe struktura mund të përcaktohet nga vetitë.

TSOS mori zhvillim të mëtejshëm pas vendosjes së strukturës së atomit, adoptimit të konceptit të llojeve të lidhjeve kimike, llojeve të hibridizimit, zbulimit të fenomenit të izomerizmit hapësinor (stereokimia).

Numri i biletës 7 (2)

Elektroliza si një proces redoks. Elektroliza e shkrirjeve dhe tretësirave në shembullin e klorurit të natriumit. Zbatimi praktik i elektrolizës.

Elektroliza- ky është një proces redoks që ndodh në elektroda kur një rrymë elektrike konstante kalon përmes tretësirës së shkrirë ose elektrolitit

Thelbi i elektrolizës është zbatimi i energjisë kimike në kurriz të energjisë elektrike. Reaksionet - reduktimi në katodë dhe oksidimi në anodë.

Katoda (-) u dhuron elektrone kationeve, dhe anoda (+) pranon elektrone nga anionet.

Elektroliza e shkrirjes së NaCl

NaCl--> Na + +Cl -

K(-): Na + +1e-―>Na 0 | 2 për qind rikuperimi

A(+) :2Cl-2e-―>Cl 2 0 | 1 për qind oksidimi

2Na + +2Cl - ->2Na+Cl 2

Elektroliza e tretësirës ujore të NaCl

Në elektrolizën e NaC| Jonet Na + dhe Cl-, si dhe molekulat e ujit, marrin pjesë në ujë. Kur kalon rryma, kationet Na + lëvizin drejt katodës, dhe anionet Cl - lëvizin drejt anodës. Por në katodë Në vend të joneve të Na, molekulat e ujit reduktohen:

2H 2 O + 2e--> H 2 + 2OH -

dhe jonet e klorurit oksidohen në anodë:

2Cl - -2e-―>Cl 2

Si rezultat, hidrogjeni është në katodë, klori është në anodë dhe NaOH grumbullohet në tretësirë

Në formë jonike: 2H 2 O + 2e -> H 2 + 2OH-

2Cl - -2e-―>Cl 2

elektrolizë

2H 2 O + 2Cl - -―>H 2 +Cl 2 +2OH -

elektrolizë

Në formë molekulare: 2H 2 O + 2 NaCl-—> 2NaOH + H 2 + Cl 2

Aplikimi i elektrolizës:

1) Mbrojtja e metaleve nga korrozioni

2) Marrja e metaleve aktive (natriumi, kaliumi, toka alkaline, etj.)

3) Pastrimi i disa metaleve nga papastërtitë (rafinimi elektrik)

Numri i biletës 8 (1)

Informacione të ngjashme:

1. A) Teoria e dijes - një shkencë që studion format, metodat dhe teknikat e shfaqjes dhe zhvillimit të dijes, lidhjen e saj me realitetin, kriteret për të vërtetën e saj.

Të gjitha substancat që përmbajnë një atom karboni, përveç karbonateve, karbiteve, cianideve, tiocianateve dhe acidit karbonik, janë komponime organike. Kjo do të thotë se ato janë në gjendje të krijohen nga organizmat e gjallë nga atomet e karbonit përmes reaksioneve enzimatike ose të tjera. Sot, shumë substanca organike mund të sintetizohen artificialisht, gjë që lejon zhvillimin e mjekësisë dhe farmakologjisë, si dhe krijimin e polimereve dhe materialeve të përbëra me rezistencë të lartë.

Klasifikimi i përbërjeve organike

Përbërjet organike janë klasa më e madhe e substancave. Këtu ka rreth 20 lloje substancash. Ato janë të ndryshme në vetitë kimike, ndryshojnë në cilësitë fizike. Pika e tyre e shkrirjes, masa, paqëndrueshmëria dhe tretshmëria, si dhe gjendja e tyre e grumbullimit në kushte normale janë gjithashtu të ndryshme. Midis tyre:

• hidrokarburet (alkanet, alkinet, alkenet, alkadienet, cikloalkanet, hidrokarburet aromatike);
• aldehidet;
• ketone;
• alkoole (dihidrike, monohidrike, polihidrike);
• eteret;
• estere;
• acide karboksilike;
• aminet;
• aminoacidet;
• karbohidratet;
• yndyrna;
• proteinat;
• biopolimere dhe polimere sintetike.

Ky klasifikim pasqyron veçoritë e strukturës kimike dhe praninë e grupeve atomike specifike që përcaktojnë ndryshimin në vetitë e një substance. Në terma të përgjithshëm, klasifikimi, i cili bazohet në konfigurimin e skeletit të karbonit, i cili nuk merr parasysh veçoritë e ndërveprimeve kimike, duket i ndryshëm. Sipas dispozitave të tij, përbërjet organike ndahen në:

• komponimet alifatike;
• substanca aromatike;
• komponimet heterociklike.

Këto klasa të përbërjeve organike mund të kenë izomere në grupe të ndryshme substancash. Vetitë e izomerëve janë të ndryshme, megjithëse përbërja e tyre atomike mund të jetë e njëjtë. Kjo rrjedh nga dispozitat e përcaktuara nga A. M. Butlerov. Gjithashtu, teoria e strukturës së përbërjeve organike është baza udhëzuese për të gjitha kërkimet në kiminë organike. Ai vihet në të njëjtin nivel me Ligjin Periodik të Mendelejevit.

Vetë koncepti i strukturës kimike u prezantua nga A. M. Butlerov. Në historinë e kimisë, ajo u shfaq më 19 shtator 1861. Më parë, kishte mendime të ndryshme në shkencë, dhe disa shkencëtarë e mohuan plotësisht ekzistencën e molekulave dhe atomeve. Prandaj, nuk kishte rregull në kiminë organike dhe inorganike. Për më tepër, nuk kishte rregullsi me të cilat ishte e mundur të gjykoheshin vetitë e substancave specifike. Në të njëjtën kohë, kishte edhe komponime që, me të njëjtën përbërje, shfaqnin veti të ndryshme.

Deklaratat e A. M. Butlerov në shumë mënyra drejtuan zhvillimin e kimisë në drejtimin e duhur dhe krijuan një themel të fortë për të. Nëpërmjet tij u bë i mundur sistemimi i fakteve të grumbulluara, përkatësisht, vetitë kimike ose fizike të substancave të caktuara, modelet e hyrjes së tyre në reaksione etj. Edhe parashikimi i mënyrave për të marrë komponimet dhe prania e disa vetive të përbashkëta u bë i mundur falë kësaj teorie. Dhe më e rëndësishmja, A. M. Butlerov tregoi se struktura e një molekule të substancës mund të shpjegohet në termat e ndërveprimeve elektrike.

Logjika e teorisë së strukturës së substancave organike

Meqenëse, para vitit 1861, shumë në kimi hodhën poshtë ekzistencën e një atomi ose një molekule, teoria e përbërjeve organike u bë një propozim revolucionar për botën shkencore. Dhe duke qenë se vetë A. M. Butlerov del vetëm nga përfundime materialiste, ai arriti të përgënjeshtroj idetë filozofike për lëndën organike.

Ai arriti të tregojë se struktura molekulare mund të njihet në mënyrë empirike përmes reaksioneve kimike. Për shembull, përbërja e çdo karbohidrati mund të përcaktohet duke djegur një sasi të caktuar të tij dhe duke numëruar ujin dhe dioksidin e karbonit që rezulton. Sasia e azotit në molekulën e aminës llogaritet edhe gjatë djegies duke matur vëllimin e gazeve dhe duke çliruar sasinë kimike të azotit molekular.

Nëse i konsiderojmë gjykimet e Butlerovit për strukturën kimike, e cila varet nga struktura, në drejtim të kundërt, atëherë sugjerohet një përfundim i ri. Domethënë: duke ditur strukturën dhe përbërjen kimike të një lënde, mund të supozojmë në mënyrë empirike vetitë e saj. Por më e rëndësishmja, Butlerov shpjegoi se në lëndën organike ekziston një numër i madh i substancave që shfaqin veti të ndryshme, por kanë të njëjtën përbërje.

Dispozitat e përgjithshme të teorisë

Duke marrë parasysh dhe hetuar komponimet organike, A. M. Butlerov nxori disa nga modelet më të rëndësishme. Ai i kombinoi ato në dispozitat e teorisë që shpjegon strukturën e kimikateve me origjinë organike. Dispozitat e teorisë janë si më poshtë:

• në molekulat e substancave organike, atomet janë të ndërlidhura në një sekuencë të përcaktuar rreptësisht, e cila varet nga valenca;
• struktura kimike është rendi i drejtpërdrejtë sipas të cilit atomet janë të lidhura në molekula organike;
• struktura kimike përcakton praninë e vetive të një përbërjeje organike;
• në varësi të strukturës së molekulave me të njëjtën përbërje sasiore, mund të shfaqen veti të ndryshme të substancës;
• të gjitha grupet atomike të përfshira në formimin e një përbërjeje kimike kanë një ndikim të ndërsjellë mbi njëri-tjetrin.

Të gjitha klasat e përbërjeve organike janë ndërtuar sipas parimeve të kësaj teorie. Pasi hodhi themelet, A. M. Butlerov ishte në gjendje të zgjeronte kiminë si një fushë të shkencës. Ai shpjegoi se për faktin se karboni shfaq një valencë prej katër në substancat organike, përcaktohet shumëllojshmëria e këtyre përbërjeve. Prania e shumë grupeve atomike aktive përcakton nëse një substancë i përket një klase të caktuar. Dhe pikërisht për shkak të pranisë së grupeve specifike atomike (radikaleve) shfaqen vetitë fizike dhe kimike.

Hidrokarburet dhe derivatet e tyre

Këto komponime organike të karbonit dhe hidrogjenit janë më të thjeshtat në përbërje midis të gjitha substancave të grupit. Ato përfaqësohen nga një nënklasë e alkaneve dhe cikloalkaneve (hidrokarburet e ngopura), alkeneve, alkadieneve dhe alkatrieneve, alkineve (hidrokarburet e pangopura), si dhe një nënklasë substancash aromatike. Në alkanet, të gjithë atomet e karbonit janë të lidhur vetëm me një lidhje të vetme C-C, kjo është arsyeja pse asnjë atom i vetëm H nuk mund të ndërtohet në përbërjen e hidrokarbureve.

Në hidrokarburet e pangopura, hidrogjeni mund të përfshihet në vendin e lidhjes së dyfishtë C=C. Gjithashtu, lidhja C-C mund të jetë e trefishtë (alkine). Kjo lejon që këto substanca të hyjnë në shumë reaksione që lidhen me reduktimin ose shtimin e radikalëve. Të gjitha substancat e tjera, për lehtësinë e studimit të aftësisë së tyre për të hyrë në reaksione, konsiderohen si derivate të njërës prej klasave të hidrokarbureve.

Alkoolet

Alkoolet quhen komponime kimike organike më komplekse se hidrokarburet. Ato sintetizohen si rezultat i reaksioneve enzimatike në qelizat e gjalla. Shembulli më tipik është sinteza e etanolit nga glukoza si rezultat i fermentimit.

Në industri, alkoolet merren nga derivatet halogjene të hidrokarbureve. Si rezultat i zëvendësimit të një atomi halogjen për një grup hidroksil, formohen alkoole. Alkoolet monohidrike përmbajnë vetëm një grup hidroksil, polihidrik - dy ose më shumë. Një shembull i një alkooli dihidrik është etilen glikol. Alkooli polihidrik është glicerina. Formula e përgjithshme e alkooleve është R-OH (R është një zinxhir karboni).

Aldehidet dhe ketonet

Pasi alkoolet hyjnë në reaksione të përbërjeve organike që lidhen me eliminimin e hidrogjenit nga grupi i alkoolit (hidroksil), mbyllet një lidhje e dyfishtë midis oksigjenit dhe karbonit. Nëse ky reagim ndodh në grupin e alkoolit të vendosur në atomin terminal të karbonit, atëherë si rezultat i tij, formohet një aldehid. Nëse atomi i karbonit me alkool nuk ndodhet në fund të zinxhirit të karbonit, atëherë rezultati i reaksionit të dehidrimit është prodhimi i një ketoni. Formula e përgjithshme e ketoneve është R-CO-R, aldehidet R-COH (R është radikali hidrokarbur i zinxhirit).

Esteret (të thjeshta dhe komplekse)

Struktura kimike e përbërjeve organike të kësaj klase është e ndërlikuar. Eteret konsiderohen si produkte reagimi midis dy molekulave të alkoolit. Kur uji shkëputet prej tyre, formohet një përbërje e mostrës R-O-R. Mekanizmi i reagimit: eliminimi i një protoni hidrogjeni nga një alkool dhe i një grupi hidroksil nga një alkool tjetër.

Esteret janë produkte të reagimit midis një alkooli dhe një acidi karboksilik organik. Mekanizmi i reagimit: eliminimi i ujit nga grupet e alkoolit dhe karbonit të të dy molekulave. Hidrogjeni ndahet nga acidi (përgjatë grupit hidroksil), dhe vetë grupi OH ndahet nga alkooli. Përbërja që rezulton përshkruhet si R-CO-O-R, ku ahu R tregon radikalet - pjesën tjetër të zinxhirit të karbonit.

Acidet karboksilike dhe aminat

Acidet karboksilike quhen substanca të veçanta që luajnë një rol të rëndësishëm në funksionimin e qelizës. Struktura kimike e komponimeve organike është si vijon: një radikal hidrokarbur (R) me një grup karboksil (-COOH) të lidhur me të. Grupi karboksil mund të gjendet vetëm në atomin ekstrem të karbonit, sepse valenca C në grupin (-COOH) është 4.

Aminet janë komponime më të thjeshta që janë derivate të hidrokarbureve. Këtu, çdo atom karboni ka një radikal amine (-NH2). Ekzistojnë amina primare në të cilat grupi (-NH2) është i lidhur me një karbon (formula e përgjithshme R-NH2). Në aminat sekondare, azoti kombinohet me dy atome karboni (formula R-NH-R). Aminet terciare kanë azot të lidhur me tre atome karboni (R3N), ku p është një radikal, një zinxhir karboni.

Aminoacidet

Aminoacidet janë komponime komplekse që shfaqin vetitë e amineve dhe acideve me origjinë organike. Ka disa lloje të tyre, në varësi të vendndodhjes së grupit amine në raport me grupin karboksil. Aminoacidet alfa janë më të rëndësishmet. Këtu grupi amin ndodhet në atomin e karbonit në të cilin është ngjitur grupi karboksil. Kjo ju lejon të krijoni një lidhje peptide dhe të sintetizoni proteinat.

Karbohidratet dhe yndyrnat

Karbohidratet janë alkoole aldehide ose keto alkoole. Këto janë komponime me strukturë lineare ose ciklike, si dhe polimere (niseshte, celulozë dhe të tjerë). Roli i tyre më i rëndësishëm në qelizë është strukturor dhe energjik. Yndyrnat, ose më mirë lipidet, kryejnë të njëjtat funksione, vetëm ato marrin pjesë në procese të tjera biokimike. Kimikisht, yndyra është një ester i acideve organike dhe glicerinës.

E para u shfaq në fillim të shekullit të 19-të. teori radikale(J. Gay-Lussac, F. Wehler, J. Liebig). Radikalet quheshin grupe atomesh që kalojnë të pandryshuara gjatë reaksioneve kimike nga një përbërës në tjetrin. Ky koncept i radikalëve është ruajtur, por shumica e dispozitave të tjera të teorisë së radikalëve rezultuan të pasakta.

Sipas teoria e tipit(C. Gerard) të gjitha substancat organike mund të ndahen në lloje që korrespondojnë me substanca të caktuara inorganike. Për shembull, alkoolet R-OH dhe eteret R-O-R u konsideruan si përfaqësues të llojit të ujit H-OH, në të cilin atomet e hidrogjenit zëvendësohen nga radikalet. Teoria e llojeve krijoi një klasifikim të substancave organike, disa nga parimet e të cilit zbatohen aktualisht.

Teoria moderne e strukturës së përbërjeve organike u krijua nga shkencëtari i shquar rus A.M. Butlerov.

Dispozitat kryesore të teorisë së strukturës së përbërjeve organike A.M. Butlerov

1. Atomet në një molekulë janë të renditur në një sekuencë të caktuar sipas valencës së tyre. Valenca e atomit të karbonit në përbërjet organike është katër.

2. Vetitë e substancave nuk varen vetëm nga ato atome dhe në çfarë sasie janë pjesë e molekulës, por edhe nga radha në të cilën ato janë të ndërlidhura.

3. Atomet ose grupet e atomeve që përbëjnë molekulën ndikojnë reciprokisht në njëri-tjetrin, nga të cilat varet aktiviteti kimik dhe reaktiviteti i molekulave.

4. Studimi i vetive të substancave ju lejon të përcaktoni strukturën e tyre kimike.

Ndikimi i ndërsjellë i atomeve fqinje në molekula është vetia më e rëndësishme e përbërjeve organike. Ky ndikim transmetohet ose përmes një zinxhiri lidhjesh të vetme ose përmes një zinxhiri lidhjesh të vetme dhe të dyfishta të konjuguara (të alternuara).

Klasifikimi i përbërjeve organike bazohet në analizën e dy aspekteve të strukturës së molekulave - strukturës së skeletit të karbonit dhe pranisë së grupeve funksionale.

komponimet organike

Hidrokarburet Përbërjet heterociklike

Limit- Nepre- Aroma-

ny efikas tik

Karbociklike alifatike

Kufizoni kufirin e pangopur Aromatik të pangopur

(Alkane) (Cikloalkane) (Arena)

NGA P H 2 P+2 C P H 2 P NGA P H 2 P -6

alkenet polienet dhe alkinet

NGA P H 2 P poliinet C P H 2 P -2

Oriz. 1. Klasifikimi i përbërjeve organike sipas strukturës së skeletit të karbonit

Klasat e derivateve të hidrokarbureve nga prania e grupeve funksionale:

Derivatet halogjene R–Gal: CH 3 CH 2 Cl (kloroetan), C 6 H 5 Br (bromobenzen);

Alkoolet dhe fenolet R–OH: CH 3 CH 2 OH (etanol), C 6 H 5 OH (fenol);

Tiolet R–SH: CH 3 CH 2 SH (etanetiol), C 6 H 5 SH (tiofenol);

Eteret R–O–R: CH 3 CH 2 – O– CH 2 CH 3 (eter dietil),

kompleksi R–CO–O–R: CH 3 CH 2 COOSH 2 CH 3 (etilik ester i acidit acetik);

Përbërjet karbonil: aldehidet R–CHO:

ketonet R–CO–R: CH 3 COCH 3 (propanon), C 6 H 5 COCH 3 (metilfenil keton);

Acidet karboksilike R-COOH: (acid acetik), (acid benzoik)

Acidet sulfonike R–SO 3 H: CH 3 SO 3 H (acid metanesulfonik), C 6 H 5 SO 3 H (acid benzensulfonik)

Aminet R–NH 2: CH 3 CH 2 NH 2 (etilaminë), CH 3 NHCH 3 (dimetilaminë), C 6 H 5 NH 2 (aniline);

Përbërjet nitro R–NO 2 CH 3 CH 2 NO 2 (nitroetan), C 6 H 5 NO 2 (nitrobenzen);

Përbërjet organometalike (organoelement): CH 3 CH 2 Na (etil natrium).

Një seri përbërjesh strukturore të ngjashme me veti kimike të ngjashme, në të cilat anëtarët individualë të serisë ndryshojnë nga njëri-tjetri vetëm në numrin e grupeve -CH 2 - quhet linjë homologe, dhe grupi -CH 2 është një ndryshim homologjik . Në anëtarët e serive homologe, shumica dërrmuese e reagimeve vazhdojnë në të njëjtën mënyrë (përjashtim bëjnë vetëm anëtarët e parë të serialit). Prandaj, duke ditur reaksionet kimike të vetëm një anëtari të serisë, mund të argumentohet me një shkallë të lartë probabiliteti që i njëjti lloj transformimi ndodh me pjesën tjetër të anëtarëve të serisë homologe.

Për çdo seri homologe, mund të nxirret një formulë e përgjithshme që pasqyron raportin ndërmjet atomeve të karbonit dhe hidrogjenit të anëtarëve të kësaj serie; të tilla quhet formula formula e përgjithshme e serisë homologe. Po, C P H 2 P+2 është formula e alkaneve, C P H 2 P+1 OH - alkoolet monohidrike alifatike.

Nomenklatura e përbërjeve organike: nomenklatura e parëndësishme, racionale dhe sistematike. Nomenklatura e parëndësishme është një koleksion emrash të vendosur historikisht. Pra, me emrin është menjëherë e qartë se nga ka ardhur acidi malik, sukcinik ose citrik, si është marrë acidi piruvik (piroliza e acidit tartarik), ekspertët në gjuhën greke mund të marrin me mend lehtësisht se acidi acetik është diçka e thartë, dhe glicerina është e ëmbël. . Me sintetizimin e përbërjeve të reja organike dhe zhvillimin e teorisë së strukturës së tyre, u krijuan nomenklatura të tjera që pasqyronin strukturën e përbërjes (përkatësinë e tij në një klasë të caktuar).

Nomenklatura racionale ndërton emrin e një përbërjeje bazuar në strukturën e një përbërjeje më të thjeshtë (anëtari i parë i serisë homologe). CH 3 AI- karbinol, CH3 CH 2 AI- metilkarbinol, CH3 CH(OH) CH 3 - dimetilkarbinol, etj.

Nomenklatura IUPAC (nomenklatura sistematike). Sipas nomenklaturës IUPAC (Bashkimi Ndërkombëtar për Kiminë e Pastër dhe të Aplikuar), emrat e hidrokarbureve dhe derivateve të tyre funksionale bazohen në emrin e hidrokarburit përkatës me shtimin e parashtesave dhe prapashtesave të qenësishme në këtë seri homologe.

Për të emërtuar saktë (dhe pa mëdyshje) një përbërje organike sipas nomenklaturës sistematike, duhet:

1) zgjidhni sekuencën më të gjatë të atomeve të karbonit (struktura mëmë) si skeletin kryesor të karbonit dhe jepni emrin e tij, duke i kushtuar vëmendje shkallës së pangopurit të përbërjes;

2) zbuloj të gjitha grupet funksionale të pranishme në përbërje;

3) përcaktoni se cili grup është më i madhi (shih tabelën), emri i këtij grupi pasqyrohet në emrin e përbërjes si prapashtesë dhe vendoset në fund të emrit të përbërjes; të gjitha grupet e tjera jepen në emër në formën e parashtesave;

4) numëroni atomet e karbonit të zinxhirit kryesor, duke i dhënë grupit më të lartë numrin më të vogël të numrave;

5) listoni parashtesat sipas rendit alfabetik (në këtë rast nuk merren parasysh parashtesat e shumëzimit di-, tri-, tetra-, etj.);

6) hartoni emrin e plotë të përbërjes.

Duke vepruar kështu, duhet të mbani mend:

Në emrat e alkooleve, aldehideve, ketoneve, acideve karboksilike, amideve, nitrileve, halogjeneve acide, prapashtesa që përcakton klasën ndjek prapashtesën e shkallës së pangopurit: për shembull, 2-butenal;

Komponimet që përmbajnë grupe të tjera funksionale quhen derivate hidrokarbure. Emrat e këtyre grupeve funksionale janë prefiksuar me emrin e hidrokarburit mëmë: për shembull, 1-kloropropan.

Emrat e grupeve funksionale të acidit, si grupi i acidit sulfonik ose i acidit fosfinik, vendosen pas emrit të skeletit të hidrokarbureve: për shembull, acidi benzensulfonik.

Derivatet e aldehideve dhe ketoneve shpesh emërtohen sipas përbërjes mëmë karbonil.

Esteret e acideve karboksilike quhen si derivate të acideve mëmë. Mbarimi -acidi oik zëvendësohet nga -oate: për shembull, metil propionati është metil esteri i acidit propanoik.

Për të treguar se një zëvendësues është i lidhur me atomin e azotit të strukturës mëmë, përdoret një N e madhe përpara emrit të zëvendësuesit: N-metilaniline.

ato. ju duhet të filloni me emrin e strukturës mëmë, për të cilën është absolutisht e nevojshme të dini përmendësh emrat e 10 anëtarëve të parë të serisë homologe të alkaneve (metan, etan, propan, butan, pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan). Ju gjithashtu duhet të dini emrat e radikalëve të formuar prej tyre - ndërsa mbaresa -an ndryshon në -yl.

Konsideroni përbërjen që është pjesë e barnave të përdorura për trajtimin e sëmundjeve të syrit:

CH 3 - C (CH 3) \u003d CH - CH 2 - CH 2 - C (CH 3) \u003d CH - CHO

Struktura bazë mëmë është një zinxhir 8 karboni që përmban një grup aldehidi dhe të dy lidhjet e dyfishta. Tetë atome karboni - oktan. Por ka 2 lidhje të dyfishta - midis atomeve të dytë dhe të tretë dhe midis të gjashtit dhe të shtatës. Një lidhje e dyfishtë - mbaresa -an duhet të zëvendësohet me -ene, lidhjet dyshe 2, që do të thotë -diene, d.m.th. oktadien, dhe në fillim tregojmë pozicionin e tyre, duke emërtuar atomet me numra më të ulët - 2,6-oktadien. Jemi marrë me strukturën dhe pafundësinë stërgjyshore.

Por në përbërje ka një grup aldehidi, ai nuk është hidrokarbur, por aldehid, ndaj shtojmë prapashtesën -al, pa numër, është gjithmonë i pari - 2,6-oktadienal.

2 zëvendësues të tjerë janë radikale metil në atomet e 3-të dhe të 7-të. Pra, në fund marrim: 3,7-dimetil - 2,6-oktadienal.