مجموعة وظيفية

english functional group

نظرة عامة

في الكيمياء العضوية ، المجموعات الوظيفية هي بدائل أو شواهد محددة داخل الجزيئات المسؤولة عن التفاعلات الكيميائية المميزة لتلك الجزيئات. سوف تخضع نفس المجموعة الوظيفية لنفس التفاعل (التفاعلات) الكيميائية أو ما شابه ذلك بغض النظر عن حجم الجزيء الذي هو جزء منه. وهذا يسمح للتنبؤ المنهجي بالتفاعلات الكيميائية وسلوك المركبات الكيميائية وتصميم التوليفات الكيميائية. علاوة على ذلك ، يمكن تعديل تفاعل مجموعة وظيفية بواسطة مجموعات وظيفية أخرى قريبة. في التوليف العضوي ، يعد التقاطع الوظيفي الوظيفي للمجموعة أحد الأنواع الأساسية للتحولات.
المجموعات الوظيفية هي مجموعات من ذرة واحدة أو أكثر من الخواص الكيميائية المميزة بغض النظر عن ما ترتبط به. ترتبط ذرات المجموعات الوظيفية ببعضها البعض وبقية الجزيء بواسطة روابط تساهمية. بالنسبة لوحدات التكرار من البوليمرات ، تعلق المجموعات الوظيفية على جوهرها غير القطبية لذرات الكربون ، وبالتالي تضيف الطابع الكيميائي إلى سلاسل الكربون. يمكن أيضًا شحن المجموعات الوظيفية ، على سبيل المثال في أملاح الكربوكسيل (–COO) ، والتي تحول الجزيء إلى أيون متعدد الذرات أو أيون معقد. تسمى المجموعات الوظيفية الملزمة لذرة مركزية في مجمع التنسيق ligands . يحدث التعقيد والمذيبات أيضًا بسبب تفاعلات محددة بين المجموعات الوظيفية. في القاعدة العامة المتمثلة في الإبهام "مثل الذوبان مثل" ، فإن المجموعات الوظيفية المشتركة أو المتفاعلة بشكل جيد هي التي تؤدي إلى الذوبان. على سبيل المثال ، يذوب السكر في الماء لأن كلاهما يشترك في المجموعة الوظيفية الهيدروكسيل (OO) وأن الهيدروكسيل يتفاعلان بقوة مع بعضهما البعض. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تكون المجموعات الوظيفية أكثر كهربيًا من الذرات التي ترتبط بها ، ستصبح المجموعات الوظيفية قطبية ، وتصبح الجزيئات غير القطبية التي تحتوي على هذه المجموعات الوظيفية قطبية وتصبح قابلة للذوبان في بعض البيئات المائية.
يؤدي الجمع بين أسماء المجموعات الوظيفية وأسماء الألكانات الأصل إلى إنشاء ما يطلق عليه تسمية منهجية لتسمية المركبات العضوية. في المصطلحات التقليدية ، تسمى أول ذرة كربون بعد الكربون مرتبطة بالمجموعة الوظيفية بالكربون ألفا ؛ ثانيًا ، بيتا كربون ، ثالثًا ، كاما جاما ، إلخ. إذا كان هناك مجموعة وظيفية أخرى في كربون ، فيمكن تسميته بالحرف اليوناني ، على سبيل المثال ، جاما أمين الموجود في حمض جاما أمينوبيريكريك على الكربون الثالث من سلسلة الكربون المرتبطة بمجموعة حمض الكربوكسيل. تتطلب اتفاقيات IUPAC وضع العلامات الرقمية على الموضع ، مثل حمض 4-أمينوبوتانيك. في الأسماء التقليدية ، يتم استخدام العديد من التصفيات لتسمية الأيزومرات ، على سبيل المثال ، الأيزوبروبانول (IUPAC name: propan-2-ol) هو أيزومر لـ n-propanol (propan-1-ol).

حاليًا ، يُقال إن عدد المركبات العضوية التي تم التأكد من وجودها وبنيتها يزيد عن 3 ملايين ، ولكن يتم تصنيفها إلى عدة مجموعات وفقًا لخصائصها (التفاعلية) المجموعات الذرية أو أنماط الترابط التي تسبب التفاعل المشترك للمركبات التي تنتمي إلى نفس المجموعة تسمى المجموعات الوظيفية. مجموعة الهيدروكسيل للكحولات- OH ، مجموعة الكاربونيل من الكيتونات C = O ، مجموعة الكربوكسيل من الأحماض الكربوكسيلية- COOH ، الرابطة المزدوجة للكربون والكربون من هيدروكربون الإيثيلين ج = ج وهكذا. المجموعة الوظيفية التي تشكل رابطة كيميائية عن طريق استبدال ذرة الهيدروجين في مركب عضوي ، مثل مجموعة الكربوكسيل ، تسمى أحيانًا البديل. تسمى سلسلة المركبات التي لها نفس المجموعة الوظيفية ولكن ذرات كربون مختلفة متجانسات. يمكن اكتشاف وجود المجموعات الوظيفية بسهولة من خلال استخدام خصائصها المميزة.
أساسي
مانابو سينو