कार्बनिक पदार्थ, कार्बनिक यौगिक - यौगिकों का एक वर्ग जिसमें कार्बन शामिल है (कार्बाइड्स, कार्बोनिक एसिड, कार्बोनेट, कार्बन ऑक्साइड और साइनाइड के अपवाद के साथ)। कार्बनिक यौगिक आमतौर पर सहसंयोजक बंधों द्वारा एक साथ जुड़े कार्बन परमाणुओं की श्रृंखलाओं और इन कार्बन परमाणुओं से जुड़े विभिन्न पदार्थों से निर्मित होते हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान एक विज्ञान है जो कार्बनिक पदार्थों की संरचना, संरचना, भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन करता है।

कार्बनिक पदार्थ ऐसे पदार्थ कहलाते हैं जिनके अणुओं में कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर और कुछ अन्य तत्व होते हैं और उनमें होते हैं सी-सी . से बना हैऔर एसएन कनेक्शन। इसके अलावा, उत्तरार्द्ध की उपस्थिति अनिवार्य है।
कार्बनिक पदार्थ प्राचीन काल से मानव जाति के लिए जाने जाते हैं। एक स्वतंत्र विज्ञान के रूप में, कार्बनिक रसायन का उदय केवल में हुआ प्रारंभिक XIXसदी। 1827 में स्वीडिश वैज्ञानिक जे जे बर्जेलियस ने कार्बनिक पदार्थों पर पहला मैनुअल प्रकाशित किया। वह उस समय के जीवनवाद के फैशनेबल सिद्धांत के अनुयायी थे, जिसमें दावा किया गया था कि कार्बनिक पदार्थ केवल एक विशेष के प्रभाव में जीवित जीवों में बनते हैं। जीवन शक्ति".
हालांकि, सभी रासायनिक वैज्ञानिकों ने जीवनवादी विचारों का पालन नहीं किया। तो वापस 1782 में। केवी स्कील ने अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड और कोयले के मिश्रण को गर्म करके हाइड्रोसायनिक एसिड प्राप्त किया, जो पौधे की दुनिया में बहुत आम है। 1824-28 में। F.Vehler by रासायनिक संश्लेषणऑक्सालिक एसिड और यूरिया प्राप्त किया।
60 के दशक की शुरुआत तक किए गए विभिन्न कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण का विशेष महत्व था, जो कि जीवनवाद के सिद्धांत के अंतिम खंडन के लिए था। 1842 में एन.आई. ज़िनिन ने 1845 में एनिलिन प्राप्त किया। ए कोल्बे - एसिटिक एसिड, 1854 में। एम. बर्थेलॉट ने सिंथेटिक वसा प्राप्त करने की एक विधि विकसित की, और 1861 में। एएम बटलरोव ने एक शर्करा पदार्थ को संश्लेषित किया।

जीवनवाद के सिद्धांत के पतन के साथ, कार्बनिक को अकार्बनिक पदार्थों से अलग करने वाली रेखा मिट गई। और फिर भी, कार्बनिक पदार्थों की एक श्रृंखला द्वारा विशेषता होती है विशिष्ट लक्षण. सबसे पहले, उनकी संख्या को उनके लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए। वर्तमान में, मानव जाति के लिए 10 मिलियन से अधिक पदार्थ ज्ञात हैं, जिनमें से लगभग 70% कार्बनिक हैं।

कार्बनिक पदार्थों की प्रचुरता के मुख्य कारण समरूपता और समरूपता की घटनाएं हैं।
होमोलॉजी कई पदार्थों के अस्तित्व की घटना है जिनकी समान गुणात्मक संरचना, समान संरचना होती है, और एक या अधिक सीएच 2 समूहों द्वारा मात्रात्मक संरचना में भिन्नता होती है, जिसे समरूप अंतर कहा जाता है।

समरूपता कई पदार्थों के अस्तित्व की घटना है जिनमें समान गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना होती है, लेकिन अणुओं की एक अलग संरचना होती है जो अलग-अलग प्रदर्शित करती है भौतिक गुणऔर रासायनिक गतिविधि।

कार्बनिक पदार्थों के अणु में मुख्य रूप से अधातु परमाणु होते हैं जो कमजोर ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों से बंधे होते हैं। इसलिए, अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर, वे गैसीय, तरल या कम पिघलने वाले होते हैं ठोस. इसके अलावा, कार्बनिक अणुओं में आमतौर पर कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु एक अनॉक्सिडाइज्ड या थोड़े ऑक्सीकृत रूप में होते हैं, इसलिए वे बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जिससे प्रज्वलन होता है।

कार्बनिक यौगिकों को दो मुख्य संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है:

कार्बन श्रृंखला की संरचना (कार्बन कंकाल);

कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति और संरचना।

कार्बन कंकाल (कार्बन श्रृंखला) - रासायनिक रूप से बंधे कार्बन परमाणुओं का एक क्रम।

कार्यात्मक समूह - एक परमाणु या परमाणुओं का समूह जो यह निर्धारित करता है कि एक यौगिक एक निश्चित वर्ग से संबंधित है और इसके रासायनिक गुणों के लिए जिम्मेदार है।

कार्बन श्रृंखला की संरचना के अनुसार यौगिकों का वर्गीकरण

कार्बन श्रृंखला की संरचना के आधार पर, कार्बनिक यौगिकों को चक्रीय और चक्रीय में विभाजित किया जाता है।

चक्रीय यौगिक - यौगिकों के साथ खोलना(खुली) कार्बन श्रृंखला। इन कनेक्शनों को भी कहा जाता है स्निग्ध

चक्रीय यौगिकों में, सीमित (संतृप्त) यौगिकों को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें कंकाल में केवल एक ही होता है सी-सी कनेक्शनतथा असीमित(असंतृप्त), जिसमें कई बांड C = C और C C शामिल हैं।

चक्रीय यौगिक

सीमा:

असीमित:

चक्रीय यौगिकों को भी सीधी श्रृंखला और शाखित श्रृंखला यौगिकों में विभाजित किया जाता है। इस मामले में, अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ कार्बन परमाणु के बंधनों की संख्या को ध्यान में रखा जाता है।

श्रृंखला, जिसमें तृतीयक या चतुर्धातुक कार्बन परमाणु शामिल हैं, शाखित है (अक्सर नाम में उपसर्ग "आइसो" द्वारा निरूपित किया जाता है)।

उदाहरण के लिए:

कार्बन परमाणु:

मुख्य;

माध्यमिक;

तृतीयक।

चक्रीय यौगिक एक बंद कार्बन श्रृंखला वाले यौगिक होते हैं।

चक्र को बनाने वाले परमाणुओं की प्रकृति के आधार पर, कार्बोसाइक्लिक और हेट्रोसायक्लिक यौगिकों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

कार्बोसायक्लिक यौगिकों में चक्र में केवल कार्बन परमाणु होते हैं। वे दो मौलिक रूप से भिन्न में विभाजित हैं रासायनिक गुणसमूह: स्निग्ध चक्रीय - लघु और सुगंधित यौगिकों के लिए एलिसाइक्लिक।

कार्बोसायक्लिक यौगिक

अचक्रीय:

सुगंधित:

विषमचक्रीय यौगिकों में चक्र में कार्बन परमाणुओं के अतिरिक्त अन्य तत्वों के एक या अधिक परमाणु होते हैं - heteroatoms(ग्रीक से। हेटेरोस- अन्य, भिन्न) - ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, आदि।

विषमचक्रीय यौगिक

कार्यात्मक समूहों द्वारा यौगिकों का वर्गीकरण

केवल कार्बन और हाइड्रोजन वाले यौगिकों को हाइड्रोकार्बन कहा जाता है।

अन्य, अधिक असंख्य, कार्बनिक यौगिकों को हाइड्रोकार्बन के व्युत्पन्न के रूप में माना जा सकता है, जो तब बनते हैं जब अन्य तत्वों वाले कार्यात्मक समूहों को हाइड्रोकार्बन में पेश किया जाता है।

प्रकार्यात्मक समूहों की प्रकृति के आधार पर कार्बनिक यौगिकों को वर्गों में विभाजित किया जाता है। सबसे विशिष्ट कार्यात्मक समूहों में से कुछ और यौगिकों के उनके संबंधित वर्गों को तालिका में दिखाया गया है:

कार्बनिक यौगिकों के वर्ग

नोट: कार्यात्मक समूहों को कभी-कभी डबल और ट्रिपल बॉन्ड के रूप में जाना जाता है।

कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में दो या दो से अधिक समान या भिन्न प्रकार्यात्मक समूह हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए: एचओ-सीएच 2-सीएच 2-ओएच (एथिलीन ग्लाइकोल); एनएच 2 -सीएच 2 - सीओओएच (एमिनो एसिड .) ग्लाइसिन).

कार्बनिक यौगिकों के सभी वर्ग परस्पर जुड़े हुए हैं। यौगिकों के एक वर्ग से दूसरे वर्ग में संक्रमण मुख्य रूप से कार्बन कंकाल को बदले बिना कार्यात्मक समूहों के परिवर्तन के कारण होता है। प्रत्येक वर्ग के यौगिक एक समजात श्रेणी का निर्माण करते हैं।

कार्बोनेट, कार्बाइड, साइनाइड, थायोसायनेट और कार्बोनिक एसिड के अलावा कार्बन परमाणु वाले सभी पदार्थ कार्बनिक यौगिक हैं। इसका मतलब है कि वे जीवित जीवों द्वारा कार्बन परमाणुओं से एंजाइमेटिक या अन्य प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बनाए जाने में सक्षम हैं। आज, कई कार्बनिक पदार्थों को कृत्रिम रूप से संश्लेषित किया जा सकता है, जो दवा और औषध विज्ञान के विकास के साथ-साथ उच्च शक्ति वाले बहुलक और मिश्रित सामग्री के निर्माण की अनुमति देता है।

कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण

कार्बनिक यौगिक पदार्थों के सबसे असंख्य वर्ग हैं। यहां लगभग 20 प्रकार के पदार्थ पाए जाते हैं। वे रासायनिक गुणों में भिन्न हैं भौतिक गुण. उनका गलनांक, द्रव्यमान, अस्थिरता और घुलनशीलता, साथ ही एकत्रीकरण की स्थितिपर सामान्य स्थितिभी अलग हैं। उनमें से:

• हाइड्रोकार्बन (अल्केन्स, अल्काइन्स, अल्केन्स, एल्केडीनेस, साइक्लोअल्केन्स, एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन);
• एल्डिहाइड;
• कीटोन्स;
• अल्कोहल (डायहाइड्रिक, मोनोहाइड्रिक, पॉलीहाइड्रिक);
• पंख;
• एस्टर;
• कार्बोक्जिलिक एसिड;
• अमाइन;
• अमीनो अम्ल;
• कार्बोहाइड्रेट;
• वसा;
• प्रोटीन;
• बायोपॉलिमर और सिंथेटिक पॉलिमर।

यह वर्गीकरण विशेषताओं को दर्शाता है रासायनिक संरचनाऔर विशिष्ट परमाणु समूहों की उपस्थिति जो किसी विशेष पदार्थ के गुणों में अंतर निर्धारित करते हैं। पर सामान्य दृष्टि सेवर्गीकरण, जो कार्बन कंकाल के विन्यास पर आधारित है, जो रासायनिक अंतःक्रियाओं की विशेषताओं को ध्यान में नहीं रखता है, अलग दिखता है। इसके प्रावधानों के अनुसार, कार्बनिक यौगिकों को विभाजित किया गया है:

• स्निग्ध यौगिक;
• सुगंधित पदार्थ;
• हेट्रोसायक्लिक यौगिक।

कार्बनिक यौगिकों के इन वर्गों में पदार्थों के विभिन्न समूहों में आइसोमर हो सकते हैं। आइसोमर्स के गुण भिन्न होते हैं, हालांकि उनकी परमाणु संरचना समान हो सकती है। यह ए.एम. बटलरोव द्वारा निर्धारित प्रावधानों का अनुसरण करता है। साथ ही, कार्बनिक यौगिकों की संरचना का सिद्धांत कार्बनिक रसायन विज्ञान में सभी शोधों का मार्गदर्शक आधार है। इसे मेंडलीफ के आवर्त नियम के समान स्तर पर रखा गया है।

रासायनिक संरचना की अवधारणा ए.एम. बटलरोव द्वारा पेश की गई थी। रसायन विज्ञान के इतिहास में, यह 19 सितंबर, 1861 को दिखाई दिया। पहले, विज्ञान में अलग-अलग राय थी, और कुछ वैज्ञानिकों ने अणुओं और परमाणुओं के अस्तित्व को पूरी तरह से नकार दिया। इसलिए, कार्बनिक और अकार्बनिक रसायन विज्ञान में कोई क्रम नहीं था। इसके अलावा, ऐसी कोई नियमितता नहीं थी जिसके द्वारा विशिष्ट पदार्थों के गुणों का न्याय करना संभव हो। उसी समय, ऐसे यौगिक भी थे जो एक ही रचना के साथ दिखाए गए थे विभिन्न गुण.

ए.एम. बटलरोव के बयानों ने कई तरह से रसायन विज्ञान के विकास को सही दिशा में निर्देशित किया और इसके लिए एक ठोस आधार तैयार किया। इसके माध्यम से, संचित तथ्यों को व्यवस्थित करना संभव था, अर्थात्, कुछ पदार्थों के रासायनिक या भौतिक गुण, प्रतिक्रियाओं में उनके प्रवेश के पैटर्न, और इसी तरह। यहां तक ​​कि यौगिकों को प्राप्त करने के तरीकों की भविष्यवाणी और कुछ की उपस्थिति सामान्य गुणइस सिद्धांत से संभव हुआ है। और सबसे महत्वपूर्ण बात, ए.एम. बटलरोव ने दिखाया कि पदार्थ के अणु की संरचना को विद्युत अंतःक्रियाओं के संदर्भ में समझाया जा सकता है।

कार्बनिक पदार्थों की संरचना के सिद्धांत का तर्क

चूंकि 1861 से पहले रसायन शास्त्र में कई लोगों ने परमाणु या अणु के अस्तित्व को खारिज कर दिया था, कार्बनिक यौगिकों का सिद्धांत वैज्ञानिक दुनिया के लिए एक क्रांतिकारी प्रस्ताव बन गया। और चूंकि ए। एम। बटलरोव खुद भौतिकवादी निष्कर्षों से ही आगे बढ़ते हैं, वे कार्बनिक पदार्थों के बारे में दार्शनिक विचारों का खंडन करने में कामयाब रहे।

वह यह दिखाने में सक्षम था कि आणविक संरचना को अनुभवजन्य रूप से पहचाना जा सकता है रसायनिक प्रतिक्रिया. उदाहरण के लिए, किसी भी कार्बोहाइड्रेट की संरचना को एक निश्चित मात्रा में जलाकर और परिणामी पानी और कार्बन डाइऑक्साइड की गणना करके निर्धारित किया जा सकता है। अमीन अणु में नाइट्रोजन की मात्रा की गणना भी दहन के दौरान गैसों की मात्रा को मापकर और आणविक नाइट्रोजन की रासायनिक मात्रा को मुक्त करके की जाती है।

यदि हम रासायनिक संरचना के बारे में बटलरोव के निर्णयों पर विचार करें, जो संरचना पर निर्भर करता है, विपरीत दिशा में, तो एक नया निष्कर्ष खुद ही सुझाता है। अर्थात्: किसी पदार्थ की रासायनिक संरचना और संरचना को जानकर, कोई भी उसके गुणों को आनुभविक रूप से ग्रहण कर सकता है। लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात, बटलरोव ने समझाया कि कार्बनिक पदार्थों में बड़ी संख्या में ऐसे पदार्थ होते हैं जो विभिन्न गुणों का प्रदर्शन करते हैं, लेकिन उनकी संरचना समान होती है।

सिद्धांत के सामान्य प्रावधान

कार्बनिक यौगिकों को ध्यान में रखते हुए और उनकी जांच करते हुए, ए.एम. बटलरोव ने कुछ सबसे महत्वपूर्ण पैटर्न निकाले। उन्होंने उन्हें संरचना की व्याख्या करने वाले सिद्धांत के प्रावधानों में जोड़ दिया रासायनिक पदार्थजैविक उत्पत्ति। सिद्धांत के प्रावधान इस प्रकार हैं:

• कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में, परमाणु कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में परस्पर जुड़े होते हैं, जो संयोजकता पर निर्भर करता है;
• रासायनिक संरचना वह प्रत्यक्ष क्रम है जिसके अनुसार कार्बनिक अणुओं में परमाणु जुड़े होते हैं;
• रासायनिक संरचना एक कार्बनिक यौगिक के गुणों की उपस्थिति निर्धारित करती है;
• समान मात्रात्मक संरचना वाले अणुओं की संरचना के आधार पर, पदार्थ के विभिन्न गुण प्रकट हो सकते हैं;
• रासायनिक यौगिक के निर्माण में शामिल सभी परमाणु समूह एक दूसरे पर परस्पर प्रभाव डालते हैं।

कार्बनिक यौगिकों के सभी वर्ग इस सिद्धांत के सिद्धांतों के अनुसार निर्मित होते हैं। नींव रखने के बाद, ए। एम। बटलरोव रसायन विज्ञान को विज्ञान के क्षेत्र के रूप में विस्तारित करने में सक्षम थे। उन्होंने समझाया कि इस तथ्य के कारण कि कार्बन कार्बनिक पदार्थों में चार की संयोजकता प्रदर्शित करता है, इन यौगिकों की विविधता निर्धारित होती है। कई सक्रिय परमाणु समूहों की उपस्थिति यह निर्धारित करती है कि कोई पदार्थ एक निश्चित वर्ग से संबंधित है या नहीं। और यह विशिष्ट परमाणु समूहों (कट्टरपंथी) की उपस्थिति के कारण है कि भौतिक और रासायनिक गुण प्रकट होते हैं।

हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव

समूह के सभी पदार्थों में कार्बन और हाइड्रोजन के ये कार्बनिक यौगिक संरचना में सबसे सरल हैं। वे अल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स (संतृप्त हाइड्रोकार्बन), अल्केन्स, अल्काडिएन्स और अल्केट्रिएन्स, अल्काइन्स (असंतृप्त हाइड्रोकार्बन), साथ ही साथ सुगंधित पदार्थों के एक उपवर्ग द्वारा दर्शाए जाते हैं। अल्केन्स में, सभी कार्बन परमाणु केवल एक द्वारा जुड़े होते हैं सी-सी कनेक्शनयू, जिसके कारण हाइड्रोकार्बन की संरचना में एक भी एच परमाणु नहीं बनाया जा सकता है।

असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में, हाइड्रोजन को डबल सी = सी बांड की साइट पर शामिल किया जा सकता है। साथ ही, CC बंध ट्रिपल (alkynes) हो सकता है। यह इन पदार्थों को रेडिकल्स की कमी या जोड़ से जुड़ी कई प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की अनुमति देता है। अन्य सभी पदार्थ, प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की उनकी क्षमता के अध्ययन की सुविधा के लिए, हाइड्रोकार्बन के एक वर्ग के व्युत्पन्न माने जाते हैं।

अल्कोहल

कार्बनिक हाइड्रोकार्बन की तुलना में अल्कोहल अधिक जटिल होते हैं। रासायनिक यौगिक. जीवित कोशिकाओं में एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप उन्हें संश्लेषित किया जाता है। किण्वन के परिणामस्वरूप ग्लूकोज से इथेनॉल का संश्लेषण सबसे विशिष्ट उदाहरण है।

उद्योग में ऐल्कोहॉल हाइड्रोकार्बन के हैलोजन व्युत्पन्नों से प्राप्त किए जाते हैं। हाइड्रॉक्सिल समूह के लिए हलोजन परमाणु के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप, अल्कोहल बनते हैं। मोनोहाइड्रिक अल्कोहल में केवल एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है, पॉलीहाइड्रिक - दो या अधिक। डाइहाइड्रिक अल्कोहल का एक उदाहरण एथिलीन ग्लाइकॉल है। पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल ग्लिसरॉल है। अल्कोहल का सामान्य सूत्र R-OH (R एक कार्बन श्रृंखला है) है।

एल्डिहाइड और कीटोन्स

अल्कोहल (हाइड्रॉक्सिल) समूह से हाइड्रोजन के उन्मूलन से जुड़े कार्बनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाओं में अल्कोहल के प्रवेश के बाद, ऑक्सीजन और कार्बन के बीच एक दोहरा बंधन बंद हो जाता है। यदि यह अभिक्रिया कार्बन परमाणु के टर्मिनल पर स्थित ऐल्कोहॉल समूह में होती है, तो इसके परिणामस्वरूप ऐल्डिहाइड बनता है। यदि अल्कोहल के साथ कार्बन परमाणु कार्बन श्रृंखला के अंत में स्थित नहीं है, तो निर्जलीकरण प्रतिक्रिया का परिणाम कीटोन का उत्पादन होता है। कीटोन्स का सामान्य सूत्र R-CO-R है, एल्डिहाइड R-COH (R श्रृंखला का हाइड्रोकार्बन मूलक है)।

एस्टर (सरल और जटिल)

इस वर्ग के कार्बनिक यौगिकों की रासायनिक संरचना जटिल है। ईथर को दो अल्कोहल अणुओं के बीच प्रतिक्रिया उत्पाद माना जाता है। जब उनसे पानी अलग किया जाता है, तो एक यौगिक बनता है नमूना आर-ओ-आर. प्रतिक्रिया तंत्र: एक अल्कोहल से एक हाइड्रोजन प्रोटॉन और दूसरे अल्कोहल से एक हाइड्रॉक्सिल समूह का उन्मूलन।

एस्टर एक अल्कोहल और एक कार्बनिक कार्बोक्जिलिक एसिड के बीच प्रतिक्रिया उत्पाद हैं। प्रतिक्रिया तंत्र: दोनों अणुओं के अल्कोहल और कार्बन समूहों से पानी का उन्मूलन। हाइड्रोजन एसिड (हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ) से अलग हो जाता है, और ओएच समूह स्वयं अल्कोहल से अलग हो जाता है। परिणामी यौगिक को आर-सीओ-ओ-आर के रूप में दर्शाया गया है, जहां बीच आर रेडिकल को दर्शाता है - बाकी कार्बन श्रृंखला।

कार्बोक्जिलिक एसिड और एमाइन

कार्बोक्जिलिक एसिड विशेष पदार्थ कहलाते हैं जो कोशिका के कामकाज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कार्बनिक यौगिकों की रासायनिक संरचना इस प्रकार है: एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल (R) जिसके साथ एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH) जुड़ा होता है। कार्बोक्सिल समूह केवल चरम कार्बन परमाणु पर स्थित हो सकता है, क्योंकि (-COOH) समूह में संयोजकता C 4 है।

अमाइन सरल यौगिक हैं जो हाइड्रोकार्बन के व्युत्पन्न हैं। यहाँ, किसी भी कार्बन परमाणु में एक अमीन मूलक (-NH2) होता है। प्राथमिक ऐमीन हैं जिनमें (-NH2) समूह एक कार्बन (सामान्य सूत्र R-NH2) से जुड़ा होता है। द्वितीयक ऐमीनों में नाइट्रोजन दो कार्बन परमाणुओं (सूत्र R-NH-R) से संयोग करती है। तृतीयक ऐमीनों में नाइट्रोजन तीन कार्बन परमाणुओं (R3N) से जुड़ी होती है, जहाँ p एक रेडिकल, एक कार्बन श्रृंखला है।

अमीनो अम्ल

अमीनो एसिड जटिल यौगिक हैं जो कार्बनिक मूल के अमाइन और एसिड दोनों के गुणों को प्रदर्शित करते हैं। कार्बोक्सिल समूह के संबंध में अमीन समूह के स्थान के आधार पर उनके कई प्रकार हैं। अल्फा अमीनो एसिड सबसे महत्वपूर्ण हैं। यहाँ ऐमीन समूह कार्बन परमाणु पर स्थित है जिससे कार्बोक्सिल समूह जुड़ा हुआ है। यह आपको पेप्टाइड बॉन्ड बनाने और प्रोटीन को संश्लेषित करने की अनुमति देता है।

कार्बोहाइड्रेट और वसा

कार्बोहाइड्रेट एल्डिहाइड अल्कोहल या कीटो अल्कोहल हैं। ये एक रैखिक या चक्रीय संरचना के साथ-साथ पॉलिमर (स्टार्च, सेलूलोज़, और अन्य) के साथ यौगिक हैं। कोशिका में इनकी सबसे महत्वपूर्ण भूमिका संरचनात्मक और ऊर्जावान होती है। वसा, या बल्कि लिपिड, समान कार्य करते हैं, केवल वे अन्य जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। रासायनिक रूप से, वसा कार्बनिक अम्लों और ग्लिसरॉल का एस्टर है।

ये शब्द चार सौ साल पहले पैदा हुए थे। तत्कालीन रसायनज्ञों को यकीन था कि जीवित और निर्जीव जीवों में पदार्थों का एक अलग सेट होता है: पहला - कार्बनिक से, दूसरा अकार्बनिक ("खनिज") से। बाद में यह स्पष्ट हो गया कि सजीव और निर्जीव के बीच कोई अगम्य खाई नहीं है। फिर भी, दो बड़े समूहों में पदार्थों का पारंपरिक विभाजन बना हुआ है, हालांकि यह अपना पूर्व अर्थ खो चुका है।

अब कार्बनिक पदार्थों को अक्सर इस प्रकार परिभाषित किया जाता है: ऐसे यौगिक जिनमें कार्बन शामिल है। अन्य सभी "डिफ़ॉल्ट रूप से" अकार्बनिक (खनिज) के रूप में वर्गीकृत हैं। दो समूहों के बीच एक स्पष्ट रेखा नहीं खींची जा सकती, क्योंकि पर्याप्त अपवाद हैं। हम उनके बारे में नीचे बात करेंगे।

इसके अलावा, कार्बनिक के रूप में संदर्भित सभी पदार्थ जीवित जीवों के शरीर में प्रवेश नहीं करते हैं। दूसरी ओर, उनमें हमेशा अकार्बनिक - पानी, खनिज लवण होते हैं। यह सब रसायन विज्ञान से अनभिज्ञ के लिए भ्रमित करने वाला हो सकता है।

सामान्य तौर पर, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड कैमिस्ट्री (आईयूपीएसी) अकार्बनिक या कार्बनिक यौगिकों की आधिकारिक परिभाषा प्रदान नहीं करता है।

और विवाद जारी है

कार्बन युक्त कई पदार्थ पारंपरिक रूप से रसायनज्ञों द्वारा कार्बनिक के रूप में खारिज कर दिए जाते हैं, या वे तर्क देते हैं कि उन्हें कहां वर्गीकृत किया जाए। ये कार्बोनिक (कार्बोनेट) और साइनाइड (हाइड्रोसायनिक) एसिड और उनके लवण, कार्बन के साधारण ऑक्साइड (प्रसिद्ध कार्बन डाइऑक्साइड सहित), सल्फर, सिलिकॉन, कार्बाइड और अन्य के साथ कार्बन के यौगिक हैं। लेकिन और भी है सरल पदार्थ, जिसमें केवल कार्बन - चारकोल और जीवाश्म कोयला, कोक, कालिख, ग्रेफाइट और कुछ दर्जन से अधिक पदार्थ शामिल हैं।


लेकिन, सामान्य तौर पर, मौजूदा विभाजन "जैविक" और "अकार्बनिक" में रहता है। यदि केवल इसलिए, निस्संदेह, यह पदार्थों की दुनिया को नेविगेट करने और शुरुआती लोगों के लिए इसका उपयोग करने में मदद करता है।

कार्बन क्यों?

दरअसल, सौ से अधिक रासायनिक तत्वों में से केवल कार्बन ही लाखों पदार्थों को बनाने में सक्षम क्यों निकला? दो मुख्य कारण हैं: कार्बन परमाणु कई अन्य तत्वों (हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर, फास्फोरस और कई अन्य) के परमाणुओं के साथ और एक दूसरे के साथ संयोजन करने में सक्षम हैं। बाद के मामले में, किसी भी लंबाई और सबसे विविध डिजाइन की श्रृंखलाएं बनती हैं - रैखिक, शाखित, बंद।

नतीजतन, प्राकृतिक और संश्लेषित कार्बनिक पदार्थों की संख्या लगभग 27 मिलियन अनुमानित है, जबकि अकार्बनिक पदार्थ केवल आधा मिलियन के करीब पहुंच रहे हैं। जैसा कि वे कहते हैं, अंतर महसूस करें।

सब कुछ आदेश की जरूरत है

अकार्बनिक पदार्थों को आमतौर पर सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। पूर्व समान परमाणुओं से बने होते हैं। विभिन्न तत्वों के परमाणु जटिल पदार्थ बनाते हैं: ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, एसिड, लवण। अन्य दृष्टिकोण भी संभव हैं। उदाहरण के लिए, तत्वों में से एक के आधार पर वर्गीकृत करें: लौह यौगिक, क्लोरीन यौगिक।

कार्बनिक पदार्थों में अधिक वर्ग होते हैं। संरचना और संरचना से, वे आमतौर पर प्रोटीन, अमीनो एसिड, लिपिड, फैटी एसिड, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड में विभाजित होते हैं। जैविक क्रिया के आधार पर कार्बनिक यौगिकों को एल्कलॉइड, एंजाइम, विटामिन, हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर आदि में वर्गीकृत किया जा सकता है।

वर्गीकरण का अर्थ "नामकरण" भी है। अपने आप, अलग कनेक्शनहमेशा पहनना चाहिए अलग-अलग नामऔर साथ ही यह वांछनीय है कि नाम से ही पदार्थ का न्याय करना संभव हो। लेकिन जब बात लाखों की आती है अलग-अलग नाम... आप इसे कैसे पसंद करते हैं: (6E,13E) -18-bromo-12-butyl-11-chloro-4,8-diethyl-5-hydroxy-15-methoxytricose-6,13-diene-19-yn -3,9 -डायोन? यह कार्बनिक रसायन विज्ञान के सभी आधिकारिक नियमों के अनुसार संकलित है।


यह स्पष्ट है कि ऑर्गेनिक्स की दुनिया में सबसे लंबे शब्दों को ठीक से खोजा जाना चाहिए। रूसी में, शब्द "tetrahydropyranylcyclopentyltetrahydropyridopyridine" (55 अक्षर!) को चैंपियन माना जाता है। लेकिन यह सीमा से बहुत दूर है। हमारी मांसपेशियों में एक प्रोटीन टिटिन होता है, जिसका पूरा रासायनिक नाम होता है अंग्रेजी संस्करणइसमें 189,819 अक्षर होते हैं और लगभग साढ़े तीन घंटे तक उच्चारित किया जाता है। हमें उम्मीद है कि अगर हम इसे यहां प्रकाशित नहीं करते हैं तो आप नाराज नहीं होंगे।

यौगिक के नाम का आधार शब्द की जड़ है, जो मुख्य श्रृंखला के समान परमाणुओं के साथ एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन को दर्शाता है (उदाहरण के लिए, मिले-, एट-। प्रो पी-, लेकिन-, पेंट-, हेक्स -, आदि।)। इसके बाद एक प्रत्यय होता है जो संतृप्ति की डिग्री को दर्शाता है, -एक, यदि अणु में कोई एकाधिक बंधन नहीं हैं, -ईन डबल बॉन्ड की उपस्थिति में और -नी ट्रिपल बॉन्ड के लिए, उदाहरण के लिए, पेंटेन, पेंटीन। यदि अणु में कई बंध होते हैं, तो ऐसे बंधों की संख्या प्रत्यय में इंगित की जाती है, उदाहरण के लिए: -डीन, -ट्रिएन, और प्रत्यय के बाद, अरबी अंकों में बहु बंधन की स्थिति आवश्यक रूप से इंगित की जाती है (के लिए) उदाहरण, ब्यूटेन-1, ब्यूटेन-2, ब्यूटाडीन-1,3) :

सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच \u003d सीएच 2 सीएच 3 -सीएच \u003d सीएच-सीएच 3 सीएच 2 \u003d सीएच-सीएच \u003d सीएच 2
ब्यूटेन-1 ब्यूटेन-2 ब्यूटाडीन-1,3

इसके अलावा, अणु में सबसे पुराने विशेषता समूह का नाम प्रत्यय में रखा गया है, जो इसकी स्थिति को एक संख्या के साथ दर्शाता है। अन्य प्रतिस्थापन उपसर्गों द्वारा निर्दिष्ट हैं। हालाँकि, वे वरिष्ठता के क्रम में नहीं, बल्कि वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध हैं। प्रतिस्थापक की स्थिति उपसर्ग से पहले एक संख्या द्वारा इंगित की जाती है, उदाहरण के लिए: 3-मिथाइल; 2-क्लोरो और इसी तरह। यदि अणु में कई समान पदार्थ होते हैं, तो उनकी संख्या संबंधित समूह के नाम के सामने इंगित की जाती है (उदाहरण के लिए, डाइमिथाइल-, ट्राइक्लोरो-, आदि)। अणुओं के नाम की सभी संख्याओं को शब्दों से एक हाइफ़न द्वारा और एक दूसरे से अल्पविराम द्वारा अलग किया जाता है। हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स के अपने नाम हैं।

हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स को सीमित करें:

मिथाइल एथिल प्रोपाइल आइसोप्रोपिल

ब्यूटाइल सेक-ब्यूटाइल

आइसोबुटिल टर्ट-ब्यूटाइल

असंतृप्त हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स:

सीएच 2 \u003d सीएच- एचसी - सी- सीएच 2 \u003d सीएच-सीएच 2 -

विनाइल एथिनिल एलिल

सुगंधित हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स:

फिनाइल बेंजीन

आइए निम्नलिखित कनेक्शन को एक उदाहरण के रूप में लें:

श्रृंखला का चुनाव असंदिग्ध है, इसलिए, शब्द की जड़ दबी हुई है, उसके बाद प्रत्यय -एन है, जो एक बहु बंधन की उपस्थिति का संकेत देता है; क्रमांकन क्रम उच्चतम समूह (-OH) को सबसे कम संख्या देता है; यौगिक का पूरा नाम प्रत्यय के साथ समाप्त होता है वरिष्ठ समूह(इस मामले में, प्रत्यय -o l एक हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति को इंगित करता है); दोहरे बंधन और हाइड्रॉक्सिल समूह की स्थिति संख्याओं द्वारा इंगित की जाती है।

अतः दिए गए यौगिक को पेंटेन-4-ओल-2 कहते हैं।

तुच्छ नामकरण गैर-व्यवस्थित ऐतिहासिक रूप से गठित कार्बनिक यौगिकों के नामों का एक संग्रह है (उदाहरण के लिए: एसीटोन, एसिटिक एसिड, फॉर्मलाडेहाइड, आदि)। यौगिकों के संबंधित वर्गों पर विचार करते समय पाठ में सबसे महत्वपूर्ण तुच्छ नाम पेश किए जाते हैं।

तर्कसंगत नामकरण आपको एक प्रोटोटाइप के रूप में चुने गए एक सरल यौगिक के साथ इसकी संरचना के आधार पर किसी पदार्थ का नाम बनाने की अनुमति देता है। इस तरह के निर्माण का तरीका निम्नलिखित उदाहरणों द्वारा दर्शाया गया है:

ट्राइमेथिलमिथेन एसिटाइलैसटोन फेनिलएसेटिक एसिड