Предмет органической химии

Содержание главы: 
1. Предмет органической химии.
2. Краткий исторический обзор развития органической химии.
3. Первые теоретические воззрения.
4. Теория строения А. М. Бутлерова.
5. Способы изображения органических молекул, пространственные модели.
6. Типы углеродного скелета.
7. Изомерия, гомология, изология.
8. Классы органических соединений.
9. Основы номенклатуры в органической химии.

Изомерия, гомология, изология

Одной из главных причин многообразия органических соединений является изомерия. Изомерия встречается и в неорганической химии, но там она не имеет широкого распространения

               [NH₄]HSO₄       –        [NH₃OH]HSO₃

Количество таких примеров весьма ограничено. Напротив, в органической химии явление изомерии представлено несколькими видами. А именно:

1. Структурная изомерия (изомерия углеродного скелета и изомерия положения)

2. Геометрическая изомерия
 

(этот вид изомерии можно наблюдать в дизамещенных циклоалканах, когда заместители стоят по одну или по разные стороны кольца)

3. Пространственная (стерео-) изомерия, которую часто называют оптической, т.к. она связана с оптической активностью пространственных изомеров

Стереоизомерами называются изомеры, имеющие одинаковую последовательность химических связей атомов, но различное расположение этих атомов относительно друг друга в пространстве.

4. Динамическая изомерия (таутомерия) встречается в различных классах соединений; наиболее известна кето-енольная таутомерия

Таутомерия – явление равновесной динамической изомерии, при которой происходит быстрое обратимое самопроизвольное превращение структурных изомеров, сопровождаемое миграцией подвижной группы между двумя или несколькими центрами в молекуле.

Явление изологии – это существование соединений с одинаковой длиной углеродной цепи, но отличающихся друг от друга характером углерод-углеродной связи (ординарная, кратная):
 

Более всего распространено в органической химии явление гомологии. Гомологический ряд – это бесконечный ряд веществ, каждый последующий член которого отличается от предыдущего на группу СН₂, называемую гомологической разностью. Все члены гомологического ряда обладают сходными химическими свойствами вследствие сходства их химического строения. Каждый последующий член такого ряда (гомолог) может быть выведен из предыдущего путем замещения на метильную группу атома водорода, связанного с атомом углерода углеродного скелета, или путем внедрения группы СН₂ между двумя углеродными атомами скелета.

Классы органических соединений

В каждом из типов углеродного скелета все соединения распределяются по классам в зависимости от входящих в их состав функциональных групп.

Функциональной группой называют атом или группу атомов, определяющих принадлежность соединения к конкретному классу и ответственных за его химические свойства.

Например, класс ациклических спиртов (группа -ОН), класс ациклических аминов (группа -NH₂), класс карбоциклических карбоновых кислот (группа -СООН), класс металлоорганических соединений и т. д.:

Кратную связь также можно рассматривать как функцию. Соответственно углеводороды, содержащие кратные связи, подразделяются на алкены, алкины, диены и т. д.

Соединения с несколькими одинаковыми функциональными группами называются полифункциональными

Если в молекуле содержатся разные функциональные группы, то соединение относят к классу гетерофункциональных