ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Органические соединения из "Введение в общую химию" Органическими соединениями называются соединения углерода, атомы которого связаны друг с другом или с атомами других элементов ковалентными, преимущественно мало полярными связями. [c.71] Органические соединения крайне многочисленны — в настоящее время известно более пяти миллионов органических соединений. Это объясняется способностью атомов углерода соединяться друг с другом с образованием прочных и длинных цепей, а также циклов. Кроме того, атомы углерода способны присоединять к себе атомы других элементов — водорода, галогенов, халькогенов, пниктогенов, бора, кремния, металлов, причем многовалентные атомы — кислорода, азота, серы — иногда вступают в состав цепей и циклов. Органические соединения, молекулы которых содержат до пятидесяти атомов углерода, считаются низкомолекулярными — молекулярная масса их не превышает тысячи единиц. Высокомолекулярными считаются соединения, молекулы которых включают сотни или даже тысячи углеродных атомов — их молекулярная масса может измеряться тысячами и даже миллионами единиц. [c.71] Молекулы органических соединений в основном не обладают значительной полярностью. Так, молекулы углеводородов неполярны, поскольку практически неполярны ковалентные связи между атомами углерода и водорода. Молекулы же, содержащие атомы более электроотрицательных элементов, чем углерод, могут быть более или менее полярными, если только этому не мешает их симметричная структура. Так, например, несмотря на полярность связей между атомами углерода, с одной стороны, и кислорода или хлора — с другой, молекулы диоксида и тетрахлорида углерода совершенно неполярны, что объясняется симметричностью их структуры. [c.71] Изомерия. Изомерией называется явление, когда существует несколько химических соединений с одинаковыми элементным составом и молекулярной массой, отличающихся по химическому строению, т. е. по порядку соединения атомов в молекуле. Такие соединения в отношении друг друга называются изомерами и характеризуются различием, хотя часто и не очень сильным, по физическим и химическим свойствам. Способность к образованию изомеров является одной из причин исключительной многочисленности органических соединений. [c.71] Естественно, что число отличающихся структур галопроизводных пен-тана сильно возрастает, хотя изомеров производных тетраметилме-тана сравнительно немного. [c.73] С увеличением числа атомов углерода возрастает и число отличающихся структур углеводородов. Так, гексан имеет пять изомеров, гептан — девять, декан СюНзз — 75 изомеров. Соответственно сильно увеличивается число изомеров галопроизводных. [c.73] Наряду с различными изомерами галопроизводных существуют изомеры и других производных углеводородов, которые отличаются положением в молекуле атомов кислорода, азота, серы, гидроксо-, амино- и других замещающих групп. Структуры соединений одинакового состава могут отличаться также положением в молекуле двойной или тройной связи, характерной для непредельных соединений. Ко всему сказанному следует еще добавить, что изомерия имеет место не только у линейных, но и у циклических молекул. [c.73] Классификация. Все органические соединения подразделяются на классы по разным признакам — строению молекулярного скелета, наличию тех или иных связей между углеродными атомами и наличию в составе соединения тех или иных атомов или так называемых функциональных групп. [c.73] По характеру связей между углеродными атомами органические соединения подразделяются на 1) предельные — соединения, в которых атомы углерода связаны между собой только простыми связями, и 2) непредельные — соединения, в которых имеются между атомами углерода кратные, т. е. двойные или тройные связи. [c.74] По наличию в составе молекул тех или иных атомов органические соединения подразделяются на углеводороды, галопроизводные, кисло-родсодержаи ие, азотсодержащие и содержащие атомы других элементов если последние непосредственно связаны с атомами углерода, то соответствующие соединения относят к классу так называемых элементорганических. [c.74] Сочетание этих трех признаков классификации и дает многообразие классов органических соединений. [c.74] Указанные выше основные классы органических соединений, в свою очередь, подразделяются на более дробные классы. Так, алифатические соединения подразделяются на карбоцепные, если открытые цепи образованы только углеродными атомами, и гетероцепные, если в состав открытых цепей кроме углеродных входят атомы других многовалентных элементов — кислорода, серы, азота, фосфора, кремния. Карбоциклические соединения подразделяются на алициклические, скелетом которых являются замкнутые циклы из разного числа (начиная с трех) углеродных атомов, и ароматические, в основе которых лежит особая циклическая группировка из шести углеродных атомов — так называемое бензольное кольцо. [c.74] В соответствии с классификацией углеводородов подразделяются и их галопроизводные, среди которых могут различаться моно-, ди-, три-и т. п. производные, а также чистые (однородные) и смешанные типы. [c.74] Важнейшими азотсодержащими функциональными группами являются —ЫНз, характерная для аминов, МН для иминов, —СН для нитрилов, —N02 для нитросоединений, —N0 для нитрозосоединений. В состав соединений может входить различное число групп и могут встречаться смешанные типы. Также особняком и среди азотсодержащих соединений стоят азотные гетероциклы. [c.75] К обширному классу так называемых элементорганических соединений относятся многочисленные соединения фосфора, кремния, бора, а также металлов — металлорганические соединения. Следует подчеркнуть, что к последнему классу относятся только такие соединения, в которых атомы металлов непосредственно связаны с атомами углерода. Алкоксиды и ароксиды (алкоголяты, гликоляты, глицераты, феноляты) металлов, соли органических кислот, сложные эфиры металлсодержащих кислот и т. п. не относятся к металлорганическим соединениям. [c.75] Известны многочисленные органические соединения со смешанными функциями, в состав которых включаются одновременно различные функциональные группы. К ним относятся галопроизводные спиртов, эфиров, альдегидов, кетонов, кислот, аминов, нитрилов и т. д., гидроксопроизводные альдегидов, кетонов, кислот, аминопроизводные различных кислородсодержащих соединений, производные элементорганических соединений и многие другие. [c.75] Свойства органических соединений. Особенностью органических соединений являются их физические и химические свойства, определяемые характером связи в их молекулах. Вследствие промежуточного характера углерода ковалентные связи в молекулах органических соединений преимущественно мало полярны. Это в большинстве случаев обусловливает и малую полярность самих молекул органических соединений. Большинство органических соединений характеризуется кристаллическими решетками молекулярного типа, непрочность которых обусловливает значительную летучесть и легкоплавкость веществ, и отсутствием электропроводности как в индивидуальном, так и в растворенном состояниях. Таким образом, органические соединения являются преимущественно неэлектролитами и химически сравнительно мало активны. [c.75] Вернуться к основной статье