یک طبقه مهم از اجسام مولکولی ترکیبات آلی هستند که کربن ترکیب شده با سایر عناصر، نظیر هیدروژن، اکسیژن، و نیتروژن دارند. شیمی آلی بخشی از شیمی است که با این ترکیبات در ارتباط است . از نظر تاریخی، ترکیبات آلی از موادی که فقط از موجود زنده می توانستند تولید بشوند، محدود شده بودند و فرض شده بود که با توجه به منبع طبیعیشان دارای "نیروی حیاتی" هستند. وقتی شیمیدان آلمانی، فردریش وهلر اوره (ترکیب مولکولی در ادرار انسان، CH4N2O، شکل1) را از ترکیب مولکولی آمونیاک (NH3) و سیانیک اسید (HNCO) سنتز کرد، مفهوم نیروی حیاتی در 1828 رد شد. کار وی بطور روشنی ثابت کرد که یک ترکییب معین خواه از موجود زنده بدست آمده یا سنتز شده باشد، دقیقا یکی است.
شکل 1
مدل مولکولی اوره (CH4N2O)
اوره اولین مولکول آلی توسط یک شیمیدان از ترکیبات غیر آلی سنتز شد.
ترکیبات آلی قسمت عمده همه ترکیبات شناخته شده را می سازند. از 1975، بیش از 13 میلیون (60%) اجسام ثبت شده در ثبت مواد بین المللی با عنوان آلی فهرست شده است. شما هر روز با ترکیبات آلی هم در مواد زنده و هم در مواد غیر زنده مواجه می شوید. پروتئینها، آمینو اسیدها، آنزیمها، و DNA که سازنده بدن شما هستند همگی یا مولکولهای آلی یا حاوی مولکولهای آلی هستند. شکر خوراکی، روغن بادام زمینی، داروهای آنتی بیوتیکی، و متانول (شوینده شیشه جلوی ماشین) همگی مولکولهای آلی هستند. شیمی آلی و ترکیبات بوجود آمده با واکنشهای مولکولهای آلی احتمالا تشکیل دهنده اکثریت مواد موجود در اطراف شما در حال خواندن متن این صفحه هستند.
ساده ترین ترکیبات آلی هیدروکربنها هستند. هیدروکربنها ترکیباتی هستندکه فقط دارای هیدروژن و کربن هستند. مثالهای عادی شامل متان (CH4)، اتان (C2H6)، پروپان (C3H8)، استیلن (C2H2)، و بنزن (C6H6) هستند. هیدروکربنها اغلب به عنوان منبع انرژی برای گرم کردن خانه ها، سوخت موتورها، و تولید برق استفاده شده اند. همچنان هیدروکربنها مواد آغازین برای اغلب پلاستیکها هستند. قسمت اعظم تحرک و راحتی تمدن فعلی ما بر اساس قیمت پایین و وجود هیدرو کربنها بنا شده است.
شیمی مولکولهای آلی اغلب با گروه اتمهای موجود در مولکول که خواص منحصر بفردی دارند، تعیین شده است. یک گروه عاملی یک قسمت واکنش پذیر مولکول است که واکنشهای قابل پیشگویی را انجام می دهند. وقتی شما از اصطلاح الکل، که یک ترکیب مولکولی است، استفاده می کنید، شما در عمل یک مولکول شیمیایی که یک گروه عاملی OH- را دارد مد نظر دارید. متیل الکل فرمول شیمیایی CH3OH دارد. واژه اتر یک مولکول آلی دارای یک اتم اکسیژن بین دو اتم کربن، همانند دی اتیل اتر (CH3CH2OCH2CH3) را نشان می دهد. جدول 1 چندین مثال از گروههای عاملی آلی همراه با مثال ترکیبات را نشان می دهد.
جدول 1 مثالهایی از گروههای عاملی آلی |
|
||
گروه عاملی |
نام گروه عاملی |
نمونه مولکول |
استفاده عمومی |
-OH |
الکل |
متیل الکل (CH3OH) |
شوینده شیشه ماشین |
-O- |
اتر |
دی متیل اتر (CH3OCH3) |
حلال |
-COOH |
کربوکسیلیک اسید |
استیک اسید (CH3COOH) |
اسید سرکه |
بررسی مفهوم
تشخیص دهید که کدام یک ازترکیبات ذیل می توانند هیدروکربن، الکل، اتر، یا کربوکسیلیک اسید باشند؟
