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 СН3СООСН3 — естер.
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 сполуки — спирти, альдегіди, карбонові кислоти, вуглеводи, жири — утворені трьома елементами. Їхні молекули, крім атомів Карбону і Гідрогену, містять атоми Оксигену. Аміни — сполуки 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 атомів — гідроксильну, альдегідну, карбоксильну чи аміногрупу, отримаємо молекулу
спирту, альдегіду, карбонової
кислоти або аміну:
CH3–CH2OH CH3–CH2CHO
\ /
CH3–CH2Н
/ \
CH3–CH2COOH CH3–CH2NH2
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