Základy organické chemie
Přihlásit se
Základy organické chemie (8/10) · 7:23

Funkční skupiny Stručný přehled základních organických látek, které se dají odlišit pomocí funkčních skupin: Alkyly, areny, alkoholy, thioly, aminy, sulfidy, ethery

Funkční skupina je skupina atomů nebo vazeb, u které se dá předvídat její chování. V organické chemii existuje mnoho funkčních skupin. Budu mluvit spíše o těch častějších, které se Vám budou chodit do hodin chemie. Začneme tedy alkenem. Alkeny mají dvojnou vazbu mezi uhlíky. Zde je tedy dvojná vazba mezi dvěma uhlíky. Písmeno R představuje zbytek sloučeniny a nejčastěji se jedná o uhlíkový zbytek (uhlíky a vodíky). Koukněme se na příklad alkenu. Zde napravo můžete vidět, že tato molekula obsahuje dvojnou vazbu mezi uhlíky, což znamená, že se jedná o alken. Jak ho pojmenujeme? No, kdybychom měli alkan ze 4 uhlíků, nakreslím 4-uhlíkový alkan, 1, 2, 3, 4. Měli bychom již vědět, že jej pojmenujeme butan. Toto tedy nazveme butan. A jelikož máme alken se 4 uhlíky, odebereme koncovku -an a přidáme koncovku -en pro alk-en. Jméno této molekuly je tedy buten. Napíšu to tady, toto je buten. Pokud chceme tuto molekulu očíslovat, vždy začneme u uhlíku s dvojnou vazbou. Toto je tedy číslo 1, zde bude 2, pro tento uhlík 3 a 4 pro poslední uhlík. Dvojná vazba začíná na prvním uhlíku, proto dáme číslo 1 před název molekuly. Toto pak tedy nazveme 1-buten. Koukněme se na další příklad alkenu, nakreslíme takovýto šestiúhelník. Už víme, že se toto jmenuje cyklohexan. Pokud přidáme dvojnou vazbu, název se změní na cyklohexen. Můžete vidět, že i tato molekula má dvojné vazby mezi uhlíky, stejně jako tahle. Obě tedy obsahují alkenovou funkční skupinu, a obě molekuly se tak budou vyskytovat ve stejných reakcích, mají předvídatelné chemické chování, proto je rozlišování a identifikování funkčních skupin v molekulách natolik užitečné. Dalším příkladem funkční skupiny je alkyn. V tomto případě je zde mezi uhlíky trojná vazba. Zde tedy můžete vidět trojnou vazbu mezi dvěma uhlíky. Vpravo můžete vidět příklad molekuly. Tento uhlík očíslujeme 1, tento 2, uhlík číslo 3 a nakonec uhlík s číslem 4. Pokud tedy kreslíme alkyn víme, že tato část molekuly je lineární, že úhel této vazby je lineární, a proto je nakreslená jako rovná čára. 4 uhlíky, takže bychom použili předponu but- a poté máme koncovku -yn, jako alkyn. Toto je tedy butyn. Napíšu tu butyn. Trojná vazba začíná na uhlíku číslo 2. Tady začíná trojná vazba. A proto před jméno alkynu přidáme 2-. Dále tu máme areny, nebo-li aromatické uhlovodíky, pro které jsou charakteristické 6-uhlíkové kruhy se střídajícími se jednoduchými a dvojnými vazbami. Celkem máme 3 dvojné vazby. Ale to, že má molekula dvojné vazby, neznamená, že je to alken. Ve skutečnosti se areny chovají v reakcích velice odlišně, a proto jsou areny samostatná funkční skupina. Zde napravo můžete vidět příklad arenu s aromatickým uhlovodíkovým cyklem a tato část molekuly se označuje jako benzen. Napišme tu tedy benzen, je to velice známá organická molekula. Z benzenu vychází methylová skupina, proto jeden ze způsobů, jak tuto sloučeninu nazvat, by byl methylbenzen. Toto však není běžně používaný název. Většinou se používá triviální název toluen, který je mnohem běžnější, než systematický. Toluen patří mezi areny, obsahuje arenovou funkční skupinu, proto by tedy toluen reagoval podobným způsobem jako benzen. Další molekulou je halogenderivát. Název napovídá, že funkční skupinou budou halogeny. Zde napravo X reprezentuje jakýkoliv halogen jako např. chlor nebo brom a písmeno R bude alkylový zbytek. Pro molekulu napravo, sjedu trochu dolů, halogenem je v této situaci chlor a alkylovou skupinou je ethyl, máme tu -CH2-CH3. Jedním z možných názvů by byl ethylchlorid. Také byste to mohli pojmenovat chlorethan. Další funkční skupinou je alkohol. Alkoholy vždy obsahují funkční skupinu –OH a zbytek je opět alkyl. Zde jako příklad máme OH, nebo-li hydroxylovou skupinu, a poté tu je -CH2-CH3 skupina. Celkově jsou v této molekule tedy 2 uhlíky a my víme, že 2 uhlíky jsou vždy vyjádřeny jako eth-. Celým jménem by to byl ethanol, velmi známá sloučenina. Toto je tedy ethanol. Dále máme ethery. Ether vždy obsahuje kyslík s R skupinou na obou stranách. Omlouvám se za špatný vtip, ale pokud Vám to pomůže zapamatovat si, že máte uhlíkaté zbytky vždy na obou stranách od kyslíku, vyplatí se jej zmínit v tomto videu. Tyto alkylové zbytky mohou být stejné, nebo různé. Zde napravo máme např. obě skupiny stejné. Tady je kyslík, tady R skupina a tady druhá totožná R skupina. Obě skupiny jsou - ethyl, proto tuto molekulu nazveme diethylether, asi ten nejznámější ether. Je natolik známý, že se někdy uvádí pouze jako ether, ale diethylether je správné systematické pojmenování. Dále se podíváme na thiol. Thiol je velice podobný funkční skupině alkoholu, avšak místo OH skupiny se zde vyskytuje SH skupina. Místo kyslíku je tu síra. Příklad thiolu máme tady napravo, máme tu SH skupinu a také ethylový zbytek, takže jedním z možných názvů by mohl být ethanthiol. Napíšu to tady, ethanthiol je jedním z možných názvů. Dále tu máme sulfid. Sulfid je zase podobný etheru. Vzpomeňte si, u etheru jsme měli R-O-R. U sulfidu máme R-S-R, sulfid je tedy etheru velice podobný. Takže zde napravo tu máme síru a opět 2 ethylové zbytky. Nazveme to tedy diethylsulfid. Napíšu to tady. Tohle je diethylsulfid. A konečně poslední funkční skupina tohoto videa. Bude to amin. U aminu máme dusík navázaný na 3 alkylové skupiny, nebo by to mohly být vodíky, každé z těch R by mohl být i vodík. Napravo tu tedy máme příklad aminu. Je tu dusík se samotným volným valenčním elektronovým párem. Tento má 2 ethylové skupiny a vodík. Můžeme to tedy pojmenovat diethylamin. Taky to tady napíšu. Nazveme to tedy diethylamin. Na další funkční skupiny se podíváme v příštím videu.
video