Органічні кислоти. Функціональна група органічних кислот

Величезне число з`єднань, відомих сучасному світові, відносяться до органічних кислот. У природі вони виходять в основному з цукрів в результаті складних біохімічних реакцій. Їх роль у всіх процесах життєдіяльності неоціненно важливою. Наприклад, в біосинтезі глікозидів, амінокислот, алкалоїдів та інших біологічно реакционноспособних речовин-у вуглеводному, жировому і білковому обміні ... Життєво необхідних процесів за участю органічних кислот безліч.

органічні кислоти

Що в них особливого? Унікальні хімічні і біологічні властивості органічні кислоти набувають завдяки власним елементного і функціональному складу молекул. Певна послідовність з`єднання атомів різної природи і специфіка їх комбінації надають речовини індивідуальні характеристики та особливості взаємодії з іншими.

Якісний склад органічних речовин

Головним цеглинкою, свого роду монометром всього живого є вуглець, або, як його ще називають, карбон. З нього побудовані всі «скелети» - базові конструкції, остови - органічних сполук і кислот в тому числі. На другому місці за ступенем поширеності - водень, інша назва елемента - гидроген. Він заповнює валентності вуглецю вільні від з`єднання з іншими атомами, надає молекулам обсяг і щільність.

Третій - кисень, або оксиген, він з`єднується з карбоном в складі груп атомів, надаючи простому аліфатичних або ароматичного речовини абсолютно нові характеристики, наприклад, окислительную здатність. Далі в ряду поширеності - азот, його внесок в властивості органічних кислот особливий, існує окремий клас аминосодержащих з`єднань. Також в органічних сполуках присутні сірка, фосфор, галогени і деякі інші елементи в значно менших кількостях.

В окремий клас виділені і інші органічні речовини. Нуклеїнові кислоти - це фосфоро- і азотовмісні біологічні полімери, побудовані з мономерів - нуклеотидів, що утворюють складні структури ДНК і РНК.

Обгрунтування хімічної індивідуальності

Визначальним фактором відмінності від інших речовин є наявність в з`єднанні такої асоціації атомів, що має строгу послідовність їх зв`язування між собою і несучої свого роду генетичний код класу, як функціональна група органічних кислот. Вона називається карбоксильної, складається з одного атома вуглецю, водню і двох - кисню, і, по суті, об`єднує в собі карбонильную (-С = О) і гідроксильну (ОН) групи.

Властивості органічних кислот



Складові частини взаємодіють на електронному рівні, породжуючи індивідуальні властивості кислот. Зокрема, їм не притаманні карбонільні реакції приєднання, а здатність віддавати протон в рази вище, ніж у спиртів.

особливості будови

Що ж відбувається на електронному рівні взаємовпливу в функціональній групі класу органічні кислоти? Атом вуглецю має частково позитивний заряд за рахунок відтягування щільності зв`язку до кисню, у якого здатність її утримувати значно вище. Оксиген з гідроксильної частини має нерозділене пару електронів, яка тепер починає притягатися до вуглецю. Це зменшує щільність зв`язку кисень-водень, внаслідок чого гидроген стає більш рухливим. Для з`єднання стає можливою дисоціація по кислотному типу. Зменшення позитивного заряду вуглецю обумовлює припинення протікання приєднувальних процесів, про що вже говорилося вище.

Органічні кислоти. карбонові

Роль специфічних фрагментів

Кожна функціональна група має індивідуальні властивості і наділяє ними речовина, в якому міститься. Наявність декількох в одному виключає можливість давати ті чи інші реакції, як свого часу в окремо відрізнялися специфічні фрагменти. Це важлива особливість, якої характеризується органічна хімія. Кислоти можуть мати в своєму складі групи, що містять азот, сірку, фосфор, галогени і т. Д.

Клас карбонових кислот

Найвідоміша група речовин з усього сімейства. Не варто думати, що тільки сполуки даного класу - це і є всі органічні кислоти. Карбонові представники є найчисленнішою групою, але не єдиною. Існують, наприклад, сульфокислоти, вони мають інший функціональний фрагмент. З них особливим статусом відзначені ароматичні похідні, активно задіяні в хімічному виробництві фенолів.



Органічні речовини. нуклеїнові кислоти

Є ще один значимий клас, що належить до такого розділу хімії, як органічні речовини. Нуклеїнові кислоти - це окремо стоячі і вимагають індивідуального розгляду і опису з`єднання. Про них коротко вже згадувалося вище.

Карбонові представники органічних речовин містять в своєму складі характерну функціональну групу. Вона називається карбоксильної, специфіка її електронної будови описана раніше. Саме функціональна група обумовлює наявність сильних кислотних властивостей, завдяки рухомому, легко відщеплює при дисоціації протону водню. Слабкою з цього ряду є тільки ацетатна (оцтова).

Класифікація карбонових кислот

За типом будови вуглеводневого скелета розрізняють аліфатичні (прямолінійні) і циклічні. Наприклад, пропіонова, гептанова, бензойна, тріметілбензойная карбонові органічні кислоти. За наявністю або відсутністю кратних зв`язків - граничні і ненасичені - масляна, оцтова, акрилова, гексеновий і т. Д. В залежності від довжини скелета бувають нижчі і вищі (жирні) карбонові кислоти, категорія останніх починається з ланцюга в десять вуглецевих атомів.Функціональна група органічних кислот

Кількісний вміст структурного ланки, такого, як функціональна група органічних кислот, теж є принципом класифікації. Існують одно-, двох-, трьох- і багатоосновні. Наприклад, мурашина карбонова кислота, щавлева, лимонна та інші. Представники, які містять крім основної ще специфічні групи, називаються гетерофункціональних.

сучасна номенклатура

На сьогоднішній день в хімічній науці використовують два способи назв з`єднань. Раціональна і систематична номенклатури мають за великим рахунком однакові правила, але відрізняються в деяких деталях складання назв. Історично склалося наявність тривіальних «імен» з`єднань, які давалися речовин, спираючись на властиві їм хімічні властивості, знаходження в природі та інші моменти. Наприклад, бутановую кислоту називають масляної, пропеновую - акрилової, діуреідоуксусную - аллантоіновой, пентанових - валеріанової і т. Д. Деякі з них зараз дозволяється використовувати в раціональної і систематичної номенклатурі.

Органічна хімія. кислоти

поетапний алгоритм

Шлях побудови назви речовин, в тому числі і таких, як органічні кислоти, такий. Спочатку необхідно знайти найдовшу вуглеводневий ланцюг і пронумерувати її. Перший номер повинен знаходитися в безпосередній близькості від розгалуження кінця, щоб заступники атомів водню в скелеті отримали найменші локанти - числа, які вказують на номери атомів карбону, з якими вони пов`язані.

Далі необхідно виявити головну функціональну групу, а після ідентифікувати інші, якщо такі є. Отже, назва складається з: перерахованих в алфавітному порядку і з відповідними локантамі заступниками, основна частина говорить про довжину вуглецевого скелета і його насиченості атомами водню, в передостанню чергу визначається приналежність до класу речовин, зазначенням спеціального суфікса і приставки ди- або три- для многоосновних , наприклад, для карбонових це «-овая» і в кінці записується слово кислота. Метанова, метандіовая, пропеновая, бутіновая кислота, гідроксіуксусная, пентандіовая, 3-гідрокси-4-метоксібензойная, 4-метілпентановая і так далі.

Основні функції та їх значення

Неоціненно важливі для людей і їх діяльності багато кислоти - органічні і неорганічні. Поступаючи ззовні або ж виробляючи всередині, вони ініціюють багато процесів, беруть участь в біохімічних реакціях, забезпечуючи справну роботу людського тіла, а також використовуються ним у багатьох інших сферах.

Кислоти - органічні і неорганічні

Соляна (або хлороводородная) кислота є основою шлункового соку і нейтралізатором більшості непотрібних і небезпечних бактерій, що потрапили в шлунково-кишковий тракт. Незамінним сировиною в хімічній промисловості є сірчана кислота. Органічна частина представників даного класу ще більш значима - молочна, аскорбінова, оцтова і багато інших. Кислоти змінюють рН-середовище травної системи в лужну сторону, що вкрай необхідно для підтримки нормальної мікрофлори. У багатьох інших аспектах вони надають незамінний позитивний вплив на здоров`я людини. Уявити ж промисловість без застосування органічних кислот абсолютно неможливо. Все це працює тільки завдяки їх функціональних групах.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!