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Gemeinsame funktionelle Gruppen in der organischen Chemie

Funktionelle Gruppen sind Ansammlungen von Atomen in Molekülen der organischen Chemie. die zu den chemischen Eigenschaften des Moleküls beitragen und an vorhersagbaren Reaktionen teilnehmen. Diese Gruppen von Atomen enthalten Sauerstoff oder Stickstoff oder manchmal Schwefel, der an ein Kohlenwasserstoffgerüst gebunden ist. Organische Chemiker können anhand der funktionellen Gruppen, aus denen ein Molekül besteht, viel über ein Molekül erzählen. Jeder ernsthafte Schüler sollte sich so viele wie möglich merken. Diese kurze Liste enthält viele der häufigsten organischen funktionellen Gruppen.

Es sollte beachtet werden, dass das R in jeder Struktur eine Wildcard-Notation für den Rest der Atome des Moleküls ist.

Key Takeaways: Funktionsgruppen

  • In der organischen Chemie ist eine funktionelle Gruppe eine Reihe von Atomen innerhalb von Molekülen, die zusammenarbeiten, um auf vorhersagbare Weise zu reagieren.
  • Funktionelle Gruppen reagieren genauso chemisch, egal wie groß oder klein das Molekül ist.
  • Kovalente Bindungen verbinden die Atome innerhalb funktioneller Gruppen und verbinden sie mit dem Rest des Moleküls.
  • Beispiele für funktionelle Gruppen umfassen die Hydroxylgruppe, Ketongruppe, Amingruppe und Ethergruppe.

 

Hydroxylfunktionelle Gruppe

Dies ist die allgemeine Struktur einer funktionellen Hydroxylgruppe.Itineranttrader / gemeinfrei

 

Die Hydroxylgruppe, auch als Alkoholgruppe oder Hydroxygruppe bekannt , ist ein Sauerstoffatom, das an ein Wasserstoffatom gebunden ist. Hydroxygruppen verbinden biologische Moleküle über Dehydratisierungsreaktionen.

Hydroxylgruppen werden häufig als OH auf Strukturen und chemischen Formeln geschrieben. Während Hydroxylgruppen nicht hochreaktiv sind, bilden sie leicht Wasserstoffbrücken und neigen dazu, Moleküle, die sie enthalten, in Wasser löslich zu machen . Beispiele für übliche Verbindungen, die Hydroxylgruppen enthalten, sind Alkohole und Carbonsäuren.

 

Aldehyd-Funktionsgruppe

Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Aldehydgruppe. Todd Helmenstine

Aldehyde bestehen aus Kohlenstoff und Sauerstoff, die doppelt miteinander verbunden sind, und Wasserstoff, der an den Kohlenstoff gebunden ist. Ein Aldehyd kann entweder als Keto- oder Enoltautomer vorliegen. Die Aldehydgruppe ist polar.

Aldehyde haben die Formel R-CHO.

 

Keton-Funktionsgruppe

Das Beta-Methylamino-L-Alanin-Molekül hat die aminofunktionelle Gruppe. MOLEKUUL / SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images

Die aminofunktionelle Gruppe ist eine basische oder alkalische Gruppe. Es ist häufig in Aminosäuren, Proteinen und den stickstoffhaltigen Basen zu sehen, die zum Aufbau von DNA und RNA verwendet werden. Die Aminogruppe ist NH 2 , aber unter sauren Bedingungen gewinnt sie ein Proton und wird zu NH 3 + .

Unter neutralen Bedingungen (pH=7) trägt die Aminogruppe einer Aminosäure die Ladung +1, wodurch eine Aminosäure am Aminoteil des Moleküls eine positive Ladung erhält.

 

Amid-Funktionsgruppe

Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Amidgruppe.
Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Amidgruppe. Todd Helmenstine

Amide sind eine Kombination aus einer Carbonylgruppe und einer funktionellen Amingruppe.

 

Ätherfunktionsgruppe

Dies ist die allgemeine Struktur einer funktionellen Ethergruppe.
Dies ist die allgemeine Struktur einer funktionellen Ethergruppe. Todd Helmenstine

Eine Ethergruppe besteht aus einem Sauerstoffatom, das eine Brücke zwischen zwei verschiedenen Teilen eines Moleküls bildet.

Ether haben die Formel ROR.

 

Ester-Funktionsgruppe

Dies ist die allgemeine Struktur einer funktionellen Estergruppe.
Dies ist die allgemeine Struktur einer funktionellen Estergruppe. Todd Helmenstine

Die Estergruppe ist eine weitere Brückengruppe, die aus einer Carbonylgruppe besteht, die an eine Ethergruppe gebunden ist.

Ester haben die Formel RCO 2 R.

 

Carbonsäure-funktionelle Gruppe

Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Carboxylgruppe.
Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Carboxylgruppe. Todd Helmenstine

Auch als funktionelle Carboxylgruppe bekannt .

Die Carboxylgruppe ist ein Ester, wobei ein Substituent R ein Wasserstoffatom ist.

Die Carboxylgruppe wird üblicherweise mit -COOH bezeichnet

 

Thiol-Funktionsgruppe

Dies ist die allgemeine Struktur der funktion ellen Thiolgruppe
Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Thiolgruppe. Todd Helmenstine

Die funktionelle Thiolgruppe ist der Hydroxylgruppe ähnlich, außer dass das Sauerstoffatom in der Hydroxylgruppe ein Schwefelatom in der Thiolgruppe ist.

Die funktionelle Thiolgruppe ist auch als funktionelle Sulfhydrylgruppe bekannt .

Thiol-funktionelle Gruppen haben die Formel -SH.

Moleküle, die Thiolgruppen enthalten, werden auch Mercaptane genannt.

 

Phenylfunktionelle Gruppe

Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Phenylgruppe.
Dies ist die allgemeine Struktur der funktionellen Phenylgruppe. Todd Helmenstine

Diese Gruppe ist eine gemeinsame Ringgruppe. Es ist ein Benzolring, bei dem ein Wasserstoffatom durch die R-Substituentengruppe ersetzt ist.

Phenylgruppen werden in Strukturen und Formeln häufig mit der Abkürzung Ph bezeichnet.

Phenylgruppen haben die Formel C 6 H 5 .

Quellen

  • Brown, Theodore (2002). Chemie: Die zentrale Wissenschaft . Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. p. 1001. ISBN 0130669970.
  • March, Jerry (1985). Fortgeschrittene organische Chemie: Reaktionen, Mechanismen und Struktur (3. Aufl.). New York: Wiley. ISBN 0-471-85472-7.
  • Moss, GP; Powell, WH (1993). „RC-81.1.1. Einwertige Radikalzentren in gesättigten acyclischen und monocyclischen Kohlenwasserstoffen und den einkernigen EH4-Elternhydriden der Kohlenstofffamilie“. IUPAC-Empfehlungen . Institut für Chemie, Queen Mary University of London.

 

Funktionsgruppengalerie

Diese Liste umfasst mehrere gängige funktionelle Gruppen, aber es gibt noch viele weitere, da die organische Chemie überall ist. Weitere funktionale Gruppenstrukturen finden Sie in dieser Galerie.

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