Зв’язки між класами органічних речовин

Вивчаючи органічні сполуки, ми переконалися, що їх набагато більше, ніж неорганічних, вони різні за складом, будовою та властивостями,

Завдяки чому органічних сполук існує понад 20 млн.?

По-перше, у молекулах органічних сполук атоми Карбону здатні сполучатись між собою.

По-друге, між атомами Карбону утворюються різні ковалентні карбон-карбонові зв’язки (одинарні, подвійні, потрійні, ароматичні).

По-третє, карбонові ланцюги можуть бути лінійними, розгалуженими та циклічними.

По-четверте, поширеним явищем в органічній хімії є ізомерія. Пригадайте, що декан С10Н22 має 75 ізомерів! Усі вони різні речовини.

По-п’яте, органічні сполуки бувають різного якісного складу: вуглеводні, оксигеновмісні, нітрогеновмісні.

По-шосте, існують різні характеристичні групи, які теж зумовлюють багатоманітність органічних сполук. Наприклад, серед оксигеновмісних речовин метанол СН3ОН є спиртом, СН3СООН — етанова кислота, метилетаноат СН3СООСН3естер.

По-сьоме, в одній органічній речовині можуть бути кілька однакових чи різних характеристичних груп.

Але всі органічні речовини без винятку містять атоми Карбону. Найпростішими за якісним складом є вуглеводні; це сполуки Карбону з Гідрогеном. Оксигеновмісні органічні сполукиспирти, альдегіди, карбонові кислоти, вуглеводи, жириутворені трьома елементами. Їхні молекули, крім атомів Карбону і Гідрогену, містять атоми Оксигену. Амінисполуки Карбону, Гідрогену і Нітрогену, а в молекулах амінокислот і білків є ще й атоми Оксигену.

Вуглеводні називають родоначальниками органічних сполук. Якщо атом Гідрогену в молекулі вуглеводню замінити на характеристичну групу атомівгідроксильну, альдегідну, карбоксильну чи аміногрупу, отримаємо молекулу спирту, альдегіду, карбонової кислоти або аміну:

CH3CH2OH       CH3CH2CHO

  \                /

   CH3CH2Н

                     /                 \

         CH3CH2COOH    CH3CH2NH2

 

Можливі заміни кількох атомів Гідрогену на таку саму кількість характеристичних груп.

Здатність одних органічних речовин перетворюватися на інші є додатковим підтвердженням існування взаємозв’язків між ними.

Взаємозв’язки між органічними речовинами зумовлені існуванням класів цих сполук, гомологічних рядів, сполук ізомерів. Відомо багато взаємоперетворень органічних речовин. Серед них — реакції приєднання за участю ненасичених сполук, а також реакції заміщення, ізомеризації, гідролізу, окиснення й відновлення, полімеризації та поліконденсації.

Вивчення органічних сполук відбувається в послідовності від найпростіших (вуглеводнів) до найскладніших (високомолекулярних сполук) з одних органічних сполук утворюються інші. Це свідчить про наявність зв’язків між класами органічних речовин. Зазначені в зв’язки можна проілюструвати прикладами рівнянь хімічних реакцій

1. С2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl

2. С2H6 C2H4 + H2 

3. С2H6 C2H2 + 2H2  

4. С6H14 C6H6 + 4H2 

5. С2H5Cl C2H4 + HCl 

6. С2H5Cl + H2O  C2H5OH + HCl  

7. C2H4 + H2O C2H5OH 

8. 2C2H5OH C2H5 O C2H5 + H2O

9. C2H5OH + 2[O] CH3 COOH + H2O

10. C2H5OH + CuO CH3 CНO + Cu + H2O

11. CH3 COOH + C2H5OH CH3 COOC2H5 + H2O

12. C2H4  [O] CH3 CНO