Acidi organici Gruppo funzionale di acidi organici

Un numero enorme di composti noti al mondo moderno, sono acidi organici. In natura, sono ottenuti principalmente da zuccheri a seguito di complesse reazioni biochimiche. Il loro ruolo in tutti i processi vitali è inestimabile. Ad esempio, nella biosintesi di glicosidi, amminoacidi, alcaloidi e altre sostanze biologicamente reattive; nel metabolismo dei carboidrati, dei grassi e delle proteine ​​... Esistono molti processi vitali che coinvolgono gli acidi organici.

Cosa c'è di speciale in loro? Gli acidi organici acquisiscono proprietà chimiche e biologiche uniche grazie alla loro composizione elementare e funzionale delle molecole. La sequenza definita della combinazione di atomi di diversa natura e la specificità della loro combinazione conferisce alla sostanza caratteristiche individuali e peculiarità di interazione con gli altri.

La composizione qualitativa delle sostanze organiche

Il mattone principale, una sorta di monometro di tutti gli esseri viventi, è carbonio, o, come viene anche chiamato, carbonio. Tutti gli "scheletri" sono costruiti da esso - le strutture di base, gli scheletri - di composti organici e anche di acidi. L'idrogeno è il secondo nel grado di abbondanza, l'idrogeno è un altro nome di elemento. Riempie le valenze di carbonio senza legami con altri atomi, dando volume e densità alle molecole.

Il terzo è l'ossigeno, o ossigeno, si combina con il carbonio in gruppi di atomi, dando una semplice sostanza alifatica o aromatica completamente nuove caratteristiche, ad esempio, capacità ossidativa. Inoltre, in una serie di abbondanze - l'azoto, il suo contributo alle proprietà degli acidi organici è speciale, esiste una classe separata di composti contenenti ammino. Anche in composti organici zolfo, fosforo, alogeni e alcuni altri elementi sono presenti in quantità molto minori.

In una classe separata, e altri sono evidenziati. materia organica. Gli acidi nucleici sono polimeri biologici contenenti fosforo e azoto costituiti da monomeri - nucleotidi - che costituiscono le strutture più complesse di DNA e RNA.

Giustificazione dell'individualità chimica

Il fattore determinante per la differenza dalle altre sostanze è la presenza nel composto di una tale associazione di atomi che ha una sequenza rigorosa del loro legame reciproco e che porta una specie di codice genetico classe come gruppo funzionale di acidi organici. Si chiama carbossile, consiste di un atomo di carbonio, idrogeno e due - ossigeno, e, infatti, combina gruppi carbonilici (-C = O) e idrossili (-OH).

I componenti interagiscono a livello elettronico generando proprietà individuali degli acidi. In particolare, le reazioni di addizione carbonilica non sono inerenti a loro, e la capacità di dare un protone è molte volte superiore a quella degli alcoli.

Caratteristiche strutturali

Cosa succede a livello elettronico di influenza reciproca nel gruppo funzionale della classe di acidi organici? L'atomo di carbonio ha una carica parzialmente positiva a causa dell'estrazione della densità del legame all'ossigeno, la cui capacità di trattenerlo è molto più elevata. L'ossigeno dalla parte idrossile ha una coppia di elettroni non separati, che ora inizia ad essere attratto dal carbonio. Ciò riduce la densità del legame ossigeno-idrogeno, in conseguenza del quale l'idrogeno diventa più mobile. La dissociazione di tipo acido diventa possibile per il composto. La diminuzione della carica positiva del carbonio provoca la cessazione del flusso dei processi di connessione, come già menzionato sopra.

Il ruolo di frammenti specifici

Ogni gruppo funzionale ha proprietà individuali e dà loro la sostanza che contiene. La presenza di diversi in uno esclude la possibilità di dare l'una o l'altra reazione, che precedentemente differivano separatamente frammenti specifici. Questa è una caratteristica importante che caratterizza la chimica organica. Gli acidi possono avere gruppi contenenti azoto, zolfo, fosforo, alogeni, ecc.

Classe di acido carbossilico

Il gruppo più famoso di sostanze di tutta la famiglia. Non dovresti assumere che solo i composti di questa classe siano tutti acidi organici. I rappresentanti del carbonio sono il gruppo più numeroso, ma non l'unico. Ci sono, per esempio, acidi solfonici, hanno un altro frammento funzionale. Di questi, lo stato speciale è caratterizzato da derivati ​​aromatici, che sono attivamente coinvolti nella produzione chimica di fenoli.

C'è un'altra classe significativa che appartiene a una tale sezione della chimica come materia organica. Gli acidi nucleici sono distaccati e richiedono una considerazione e una descrizione individuali del composto. Di loro brevemente menzionato sopra.

Rappresentanti del carbonio materia organica contenere nella loro composizione un gruppo funzionale caratteristico. Si chiama carbossile, lo specifico della sua struttura elettronica descritta in precedenza. È il gruppo funzionale che determina la presenza di forti proprietà acide, dovute al protone di un idrogeno che viene facilmente separato durante la dissociazione. Debole di questa gamma è solo acetato (acetico).

Classificazione degli acidi carbossilici

In base al tipo di struttura dello scheletro idrocarburico, si distinguono alifatici (rettilinei) e ciclici. Ad esempio, acido organico propionico, eptano, benzoico, trimetilbenzoico carbossilico. Dalla presenza o dall'assenza di legami multipli - limitanti e insaturi - olio, acetico, acrilico, esene, ecc. A seconda della lunghezza dello scheletro, ci sono acidi carbossilici più bassi e più alti (grassi), la categoria di quest'ultimo inizia con una catena di dieci atomi di carbonio.

Anche il contenuto quantitativo dell'unità strutturale, come il gruppo funzionale di acidi organici, è un principio di classificazione. Ci sono uno, due, tre e polibasici. Ad esempio, carbonico formico acido, ossalico, limone e altri I rappresentanti che contengono, oltre al gruppo principale, gruppi specifici sono chiamati eterofunzionali.

Nomenclatura moderna

Oggi nella scienza chimica ci sono due modi per nominare i composti. La nomenclatura razionale e sistematica ha, in linea di massima, le stesse regole, ma differisce in alcuni dettagli della compilazione dei nomi. Storicamente, la presenza di "nomi" banali di composti, che sono stati dati a sostanze, in base alle loro proprietà chimiche intrinseche, in natura e in altri momenti. Ad esempio, l'acido butanoico è chiamato acido butirrico, l'acido propenoico è chiamato acido acrilico, l'acido diidoidoacetico è chiamato acido allantoico, l'acido pentanico è chiamato acido valerianico, ecc. Alcuni di questi sono ora autorizzati ad essere utilizzati nella nomenclatura razionale e sistematica.

Phased Algorithm

Il modo di costruire i nomi delle sostanze, inclusi gli acidi organici, è il seguente. Per prima cosa devi trovare la catena di idrocarburi più lunga e numerarla. Il primo numero dovrebbe essere in stretta prossimità con la ramificazione della fine per consentire ai sostituenti degli atomi di idrogeno nello scheletro di ottenere i locant più piccoli, numeri che indicano il numero di atomi di carbonio a cui sono associati.

Successivamente, è necessario rilevare il gruppo funzionale principale e quindi identificare gli altri, se presenti. Quindi, il nome consiste in: elencati in ordine alfabetico e sostituenti con locanta corrispondenti, la parte principale parla della lunghezza dello scheletro di carbonio e della sua saturazione con gli atomi di idrogeno; Ad esempio, per carbossilico è "-s" e la parola acido è scritta alla fine Etano, acido metanedioico, propenoico, butinico, idrossiacetico, pentanedioico, 3-idrossi-4-metossibenzoico, 4-metilpentano e così via.

Funzioni principali e loro significato

Molti acidi, organici e inorganici, sono inestimabili per le persone e le loro attività. Agendo dall'esterno o essendo prodotti all'interno, avviano molti processi, partecipano a reazioni biochimiche, assicurano il corretto funzionamento del corpo umano e lo usano anche in molti altri campi.

L'acido cloridrico (o acido cloridrico) è la base del succo gastrico e un neutralizzatore della maggior parte dei batteri non necessari e pericolosi nel tratto gastrointestinale. L'acido solforico è una materia prima indispensabile nell'industria chimica. La parte organica dei rappresentanti di questa classe è ancora più significativa - casearia, ascorbica, acetica e molti altri. Gli acidi cambiano il pH del sistema digerente nella direzione alcalina, che è essenziale per mantenere la normale microflora. In molti altri aspetti, hanno un effetto positivo indispensabile sulla salute umana. Presentare l'industria senza l'uso di acidi organici è assolutamente impossibile. Tutto questo funziona solo grazie ai loro gruppi funzionali.