Funktionaalinen ryhmä on orgaanisen tai epäorgaanisen molekyylin (tietyn atomiryhmän) rakenteellinen fragmentti, joka määrittää sen kemialliset ominaisuudet. Orgaanisten yhdisteiden kohdalla yhdisteen korkein funktionaalinen ryhmä on kriteeri sen määrittämiselle tiettyyn luokkaan [1] .
Funktionaaliset ryhmät, jotka muodostavat erilaisia molekyylejä, käyttäytyvät yleensä samalla tavalla samassa kemiallisessa reaktiossa, vaikka niiden kemiallinen aktiivisuus voi olla erilainen.
Jotkut kirjoittajat eivät viittaa funktionaalisiin ryhmiin, kuten rakenneyksiköihin, kuten aromaattisiin järjestelmiin , konjugoituihin sidoksiin jne. Kuitenkin edellä esitetyn määritelmän mukaan, jota useimmat kemian kirjallisuuden kirjoittajat käyttävät, tällaiset ryhmät voidaan luokitella myös funktionaalisiksi ryhmiksi, koska ne määräävät suurelta osin aineiden kemialliset ominaisuudet.
Kirjallisuudesta löydät samanlaisen käsitteen radikaali tai hiilivetyradikaali (ei pidä sekoittaa vapaan radikaalin käsitteeseen ), jota käytetään useimmiten viittaamaan hiilivetysubstituentteihin orgaanisessa molekyylissä. Monet tutkijat eivät kuitenkaan kiinnitä huomiota hiilivetyradikaalin ja funktionaalisen ryhmän käsitteiden eroihin ja käyttävät molempia käsitteitä rinnakkain. Vaikka nämä ovat melko läheisiä käsitteitä, niitä ei pidä sekoittaa.
Erityistä huomiota tulisi kiinnittää näiden termien käyttöön molekyylien aromaattisten fragmenttien yhteydessä. Tällaisissa tapauksissa, jos puhumme kemiallisesta reaktiosta, jossa otetaan huomioon aromaattinen fragmentti, niin sitä pitäisi kutsua funktionaaliseksi ryhmäksi, ja jos se on molekyylin fragmentti, jolla on jonkinlainen mesomeerinen tai induktiivinen vaikutus molekyylissä, silloin sitä pitäisi kutsua hiilivetyradikaaliksi.
Yli 100 funktionaalista ryhmää tunnetaan.
Molekyylejä, jotka sisältävät useamman kuin yhden funktionaalisen ryhmän, kutsutaan polyfunktionaalisiksi.
Kun rakennetaan orgaanisen yhdisteen nimeä , ne perustuvat IUPAC-nimikkeistön mukaan funktionaalisten ryhmien läsnäoloon tässä yhdisteessä.
| Orgaanisten yhdisteiden luokka | Ryhmä | Kaava | Rakennekaava | Konsoli | Suffiksi | Esimerkki |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Alkaanit | Alkyyli | RH | alkyyli- | -en | Ethane | |
| Alkeenit | Alkenyyli | R2C = CR2 _ | alkenyyli- | -en | eteeni (eteeni) | |
| Alkynes | alkynyyli | RC≡CR' | alkynyyli- | -sisään | Asetyleeni (etiini) | |
| Bentseenijohdannaiset | Fenyyli | RC6H5RPh _ _ _ _ |
fenyyli- | — | kumeeni (2-fenyylipropaani) | |
| Tolueenijohdannaiset | Bentsyyli | RCH2C6H5RBn _ _ _ _ _ _ |
bentsyyli- | — | Bentsyylibromidi (bromitolueeni) |
Tästä kategoriasta tunnetaan monia muita funktionaalisia ryhmiä, joilla on erityiset nimet, esimerkiksi: isopropyyli , tert-butyyli jne.
| Orgaanisten yhdisteiden luokka | Ryhmä | Kaava | Rakennekaava | Konsoli | Suffiksi | Esimerkki |
|---|---|---|---|---|---|---|
| halogeenialkaanit | halogeeni | RX | halogeeni- | alkyylihalogenidi _ | Kloorietaani (etyylikloridi) | |
| Fluorialkaanit | Fluori | RF | fluori- | alkyylifluoridi _ | Fluorimetaani (metyylifluoridi) | |
| Kloorialkaanit | Kloori | RCl | kloori- | alkyylikloridi _ | Kloorimetaani (metyylikloridi) | |
| Bromalkaanit | Bromi | RBr | bromi- | alkyylibromidi _ | Bromimetaani (metyylibromidi) | |
| Jodalkans | jodi | R.I. | jodi- | alkyylijodidi _ | jodimetaani (metyylijodidi) |
Eetteriryhmä (R1-O-R2) - eetterit (eetterit) - kaksi happiatomin kautta yhdistettyä hiilivetyradikaalia
Karbonyyliryhmä (R1-C(O)-R2)
Aldehydiryhmä (HC(O)-R1)
Karboksyyliryhmä (R1-C(O)-OH)
Esteriryhmä (R1-C(O)-O-R2) - esterit (esterit) - karboksyylihapon ja alkoholin välisen esteröintireaktion tuotteet
Aminoryhmä (NH2-R1)
Nitroryhmä (R1-NO2)
Nitrosoryhmä (R1-N(O))
Sulforyhmä (R1-SO3H)
Sulfinoryhmä (R1-SO2H)
Hydroksisulfanyyli (R1-SOH)
| Orgaaninen kemia | |
|---|---|
| Rakennekemia | |
|---|---|
| kemiallinen sidos | |
| Rakenteen näyttö | |
| Elektroniset ominaisuudet | |
| Stereokemia | |