1.1. Классификация
В основу классификации органических соединений положены два важнейших признака:
• строение углеродного скелета молекулы;
• наличие в молекуле функциональных групп.
По строению углеродного скелета органические соединения делятся на группы.
Ациклические (алифатические) соединения, в которых цепь атомов углерода может быть неразветвлённой или разветвлённой.
Карбоциклические соединения, в которых углеродный скелет замкнут в цикл (кольцо). При написании циклических структур удобнее использовать так называемые скелетные формулы. В них конец скелетной линии и каждый её изгиб подразумевают атом углерода с соответствующим числом атомов водорода (с учётом четырёхвалентности атома углерода). Внекольцевые группы часто записывают полностью.
Гетероциклические соединения, имеющие в циклическом скелете кроме атомов углерода один или более иных атомов (гетероатомов) - чаще всего азота, кислорода или серы.
В большинстве своём органические молекулы содержат функциональные группы. Так называют часть молекулы, определяющую её химические свойства и принадлежность к определённому классу (табл. 1.1). В состав таких групп обязательно входит гетероатом. Для обозначения функциональных групп, содержащих кратные связи, часто используют сжатую запись в строку: -СОили -C(O)-, -COOH, -NO2, -SO3H, как показано в общих формулах классов (табл. 1.1).
Таблица 1.1. Некоторые функциональные группы и классы органических соединений
* Буквой R принято обозначать любую углеводородную группу, символом Ar - ароматическую группу. Надо заметить, что применявшийся ранее термин «радикал» для группы R использовать не рекомендуется, так как радикалом называют частицу с неспаренным электроном. ** Ещё недавно называлась «меркапто». *** Прежнее название «тио».
**** Название «тиоэфиры» не следует использовать, так как оно относится к серосодержащим сложным эфирам.
***** Встречается и название «сульфокислоты».
Соединения, содержащие одну функциональную группу, называют монофункциональными, несколько одинаковых функциональных групп - полифункциональными. Соединения, содержащие различные функциональные группы, называют гетерофункциональными.
Примерами полифункциональных соединений служат хлороформ, глицерин. Гетерофункциональные соединения представляют одновременно разные классы. Так, молочную кислоту можно рассматривать как карбоновую кислоту и как спирт, а таурин - как сульфоновую кислоту и как амин.
Рассмотренные классификационные признаки положены в основу номенклатуры органических соединений.