Резюме¶
21.1 Углеводороды¶
Прочные и устойчивые связи между атомами углерода позволяют образовывать сложные молекулы, содержащие цепи, разветвления и кольца. Химию этих соединений называют органической химией. Углеводороды — это органические соединения, состоящие только из углерода и водорода. Алканы — насыщенные углеводороды, то есть углеводороды, в которых имеются только одинарные связи. Алкены содержат одну или несколько двойных связей \(\ce{C=C}\). Алкины содержат одну или несколько тройных связей \(\ce{C#C}\). Ароматические углеводороды имеют кольцевое строение с делокализованной системой \(\pi\)-электронов.
21.2 Спирты и простые эфиры¶
Многие органические соединения, не относящиеся к углеводородам, можно рассматривать как производные углеводородов. Производное углеводорода образуется при замене одного или нескольких атомов водорода в углеводороде функциональной группой, содержащей хотя бы один атом элемента, отличного от углерода или водорода. Свойства производных углеводородов в значительной мере определяются именно функциональной группой. Группа \(\ce{-OH}\) — функциональная группа спиртов. Группа \(\ce{-R-O-R-}\) — функциональная группа простых эфиров.
21.3 Альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и сложные эфиры¶
К функциональным группам, связанным с карбонильной группой, относятся группа \(\ce{-CHO}\) альдегида, группа \(\ce{-CO-}\) кетона, группа \(\ce{-CO2H}\) карбоновой кислоты и группа \(\ce{-CO2R}\) сложного эфира. Карбонильная группа — двойная связь углерод-кислород — является ключевой структурой в этих классах органических молекул: альдегиды содержат при карбонильном атоме углерода хотя бы один атом водорода, кетоны содержат при карбонильном атоме углерода две углеродные группы, карбоновые кислоты содержат при карбонильном атоме углерода гидроксильную группу, а сложные эфиры содержат при карбонильном атоме углерода атом кислорода, связанный с другой углеродной группой. Все эти соединения содержат окисленные атомы углерода по сравнению с атомом углерода спиртовой группы.
21.4 Амины и амиды¶
Введение азота в органический каркас приводит к двум семействам молекул. Соединения, содержащие атом азота, связанный с углеводородным каркасом, относят к аминам. Соединения, у которых атом азота связан с одной стороны с карбонильной группой, относят к амидам. Амины — основная функциональная группа. Амины и карбоновые кислоты могут вступать в реакцию конденсации с образованием амидов.