Funktsional guruh

Kimyoda, xususan, organik kimyoda, funktsional guruh - bu molekulaning xarakterli kimyoviy reaksiyalari uchun mas'ul bo'lgan molekula ichidagi atomlarning ma'lum bir guruhi. Uni organik molekulaning "faol markazi" yoki "xulq-atvorni belgilovchi qismi" deb tasavvur qiling. Molekulaning qolgan qismining o'lchami yoki shakli qanday bo'lishidan qat'i nazar, funktsional guruh kimyoviy reaksiyalarda oldindan aytib bo'ladigan tarzda harakat qiladi.

Funktsional guruhlar nima uchun muhim?

Funksional guruhlar organik birikmalarning xususiyatlari va reaktivligini aniqlaydi. Kimyogarlar ulardan organik molekulalarni tasniflash va ularning qanday reaksiyaga kirishishini bashorat qilish uchun foydalanadilar. Masalan, spirtlar, kislotalar, efirlar va ketonlarning barchasi turli xil funktsional guruhlarni o'z ichiga oladi va ularning har biri kimyoviy reaksiyalarda turlicha reaksiyaga kirishadi.

Molekuladagi funktsional guruhlarni aniqlash orqali siz quyidagilarni amalga oshirishingiz mumkin:

● Kimyoviy reaksiyalarda qanday harakat qilishini oldindan aytib bering.
● Uning eruvchanligini (suvda eriydimi yoki yo'qmi) tushuning.
● Uning kislotali yoki ishqoriy ekanligini aniqlang.
● Uning qaynash yoki erish haroratini taxmin qiling.

Umumiy funktsional guruhlarga misollar

Keling, organik kimyoda eng keng tarqalgan funktsional guruhlarning ba'zilarini ko'rib chiqaylik:

1. Gidroksil guruhi (-OH)

● Spirtlarda uchraydi.
● Molekulalarni qutbli va vodorod bog'lanishlarini hosil qilishga qodir qiladi.
● Misol: Etanol (CH₃CH₂OH)

2. Karbonil guruhi (C=O)

● Ketonlar va aldegidlarda uchraydi.
● Kislorod atomi bilan ikki tomonlama bog'langan uglerod.
● Misol:
Keton: Aseton (CH₃COCH₃)
Aldegid: Formaldegid (HCHO)

3. Karboksil guruhi (-COOH)

● Karboksilik kislotalarda uchraydi.
● Molekulani kislotali qiladi.
● Misol: Sirka kislotasi (CH₃COOH), sirka tarkibidagi asosiy kislota.

4. Amino guruhi (-NH₂)

● Aminlar va aminokislotalarda uchraydi.
● Asos vazifasini bajara oladi va protonlarni qabul qila oladi.
● Misol: Glisin, aminokislota.

5. Ester guruhi (-COO-)

● Esterlarda topilgan.
● Ko'pincha mevalarga yoqimli hid beradi.
● Kislota va spirtdan hosil bo'lgan.
● Misol: Etil asetat (tirnoq laklarini tozalash vositasida ishlatiladi).

6. Efir guruhi (ROR)

● Ikki uglerod guruhiga bog'langan kislorod atomi.
● Erituvchilarda keng tarqalgan.
● Misol: Dietil efiri.

7. Halide Group (CX)

● Bu yerda X = F, Cl, Br yoki I kabi galogen.
● Alkil galogenidlarida topilgan.
● Sovutgichlarda va olovga chidamli moddalarda ishlatiladi.

8. Sulfhidril guruhi (-SH)

● Tiollarda topilgan.
● Gidroksilga o'xshash, ammo oltingugurtli.
● Oqsil tuzilishida muhim ahamiyatga ega (disulfid bog'lanishlari).

Funktsional guruhlar va reaktivlik

Molekulada ma'lum bir funktsional guruhning mavjudligi ko'p jihatdan ushbu molekulaning qanday reaksiyaga kirishishini belgilaydi. Masalan:

● Spirtlar (-OH) alkenlar hosil qilish uchun suvsizlantirilishi mumkin.
● Karboksilik kislotalar (-COOH) spirtlar bilan reaksiyaga kirishib, efirlar hosil qilishi mumkin.
● Aminlar (-NH₂) asos vazifasini bajarishi va vodorod ionlarini qabul qilishi mumkin.

Bu oldindan aytib bo'ladigan xatti-harakatlar sintetik kimyo, dori vositalarini loyihalash va materialshunoslikda nihoyatda foydalidir.

Biologik molekulalardagi funktsional guruhlar

Funksional guruhlar ham hayot uchun muhim ahamiyatga ega. Biokimyoda oqsillar, DNK, uglevodlar va yog'larning tuzilishi va funktsiyasi ular tarkibidagi funktsional guruhlarga bog'liq.

● Oqsillar tarkibida amino (-NH₂) va karboksil (-COOH) guruhlari mavjud.
● Uglevodlar ko'pincha gidroksil (-OH) va karbonil (C=O) guruhlarini o'z ichiga oladi.
● DNK va RNK tarkibida fosfat guruhlari (-PO₄) va azot tutgan asoslar mavjud.

Bu guruhlar biologik molekulalarning o'zaro ta'sir qilishiga, vodorod bog'lanishlarini hosil qilishiga, energiya uzatishiga va boshqa ko'p narsalarga imkon beradi.

Kimyogarlar funktsional guruhlardan qanday foydalanadilar

Kimyogarlar ko'pincha molekulalarni chizishda yoki nomlashda funktsional guruh yozuvlaridan foydalanadilar. Kimyoviy reaksiyalarda ular ishtirok etuvchi guruh bo'yicha reaksiyalarga ishora qilishlari mumkin. Masalan:

● “Spirt oksidlanishi” -OH guruhlari ishtirok etadigan reaksiyalarni anglatadi.
● “Nukleofil almashtirish” ko'pincha galoid funktsional guruhlarini o'z ichiga oladi.

Ular, shuningdek, infraqizil (IR) spektroskopiya va yadro magnit-rezonansi (NMR) kabi usullar yordamida noma'lum birikmalarni aniqlash uchun funktsional guruh tahlilidan foydalanadilar, chunki har bir guruh energiyani noyob tarzda yutadi.

Xulosa

Funksional guruh - bu molekulaga o'ziga xos xususiyatlar va reaktivlikni beradigan molekuladagi atomlarning ma'lum bir guruhi. Ular organik kimyoning asosi bo'lib, murakkab molekulalarning xatti-harakatlarini tasniflash va bashorat qilish usulini taqdim etadi. Oddiy spirtlardan tortib murakkab DNKgacha, funktsional guruhlar kimyoviy birikmalarning tuzilishi, funktsiyasi va reaktivligini aniqlashga yordam beradi. Ularni tushunish kimyoni, ayniqsa farmatsevtika, biologiya va sanoat kimyosi kabi sohalarda o'zlashtirish uchun juda muhimdir.