I principali gruppi funzionali in chimica organica

[janet]

La chimica organica crea maggiori difficoltà ed ha in genere bisogno di uno studio più mnemonico in quanto è molto importante considerare anche la disposizione spaziale delle molecole, ad esempio negli alcheni abbiamo una diversa situazione spaziale cis e trans della stessa formula bruta.
Ma in genere in una trattazione nelle scuole superiori difficilmente si approfondisce la chimica organica a meno che non ti capita un'insegnante fissata con la chimica
C'è però una parte iniziale anche nel programma di biologia e presente in genere in tutti i libri senza la quale è impossibile iniziare lo studio dei grandi composti biologicamente importanti, ossia carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici.

Insieme viene introdotto il concetto di polimero ossia l'unione di più unità base chiamate monomeri, in seguito a reazioni, in genere di policondensazione, ossia con eliminazione di una molecola di H2O, mentre il processo inverso è chiamato idrolisi.

Per introdurre questi grandi gruppi, è quindi necessario fornire cenni di chimica organica, in particolare ai gruppi definiti alifatici, mentre già gli aromatici si considerano troppo complicati per una trattazione elementare.
Partendo dagli alcani con formula CnH2n+2 e con legami semplici, bisogna ricordare che gli alcani finiscono in -ano ed i primi quattro composti hanno nomi di fantasia ad esempio, metano, etano, propano, butano, dal quinto il nome deriva invece dal numero di atomi di carbonio ed pentano, esano ecc.

Seguono poi gli alcheni, con formula CnH2n e con doppi legami con sempre uno solo sigma e l'altro pi greco. Il nome degli alcheni finisce in ene, quindi abbiamo (ovviamente il primo non c'è)etene, propene, butene.

Seguono poi gli alchini con formula CnH2n-2 e con nome che finisce in ino. Questi presentano triplo legame ossia uno sigma e due pi greco. Esempio etino, propino butino ecc.
Parliamo ora dei gruppi funzionali, ossia di gruppi aggiunti allo scheletro base in grado di variare la reattività chimica della molecola .
------ a il gruppo ossidrile,OH per aggiungere il quale bisogna togliere un idrogeno ad esempio etano C2H6 si toglie un idrogeno C2H5- e poi si aggiunge l'OH per cui abbiamo C2H5OH, chiamato etanolo, in quanto olo è la desinenza IUPAC per i gruppi ossidrile o alcool etilico (nome tradizionale)


--------NH2 gruppo amminico, anche in tal caso si toglie un idrogeno per ogni gruppo amminico aggiunto alla molecola base, esempio C2H5NH2 o etil ammina, questi gruppi amminici sono i componenti base insieme al gruppo carbossilico degli aminoacidi, i componenti delle proteine.


---------Gruppo chetonico C doppio legame con O, CO, questo gruppo può stare solo in mezzo alla molecola e bisogna togliere due idrogeni, ed i composti che presentano questo gruppo funzionale finiscono in one . Esempio propano CH3CH2CH3 diviene CH3COCH3, ossia il propanone, chiamato molto comunemente acetone, il solvente ad esempio per unghie.


-----------Gruppo aldeidico C doppio legame con O, legame semplice con H, CHO, in questo caso il gruppo si può mettere solo all'inizio od alla fine del composto base e bisogna togliere tre idrogeni, il nome poi terminerà in –ale. Esempio propano CH3CH2CH3 diviene CH3CH2CHO propanale




----------------Gruppo carbossilico ,C doppio legame con O, legame semplice con gruppo ossidrile OH, COOH. Anche in questo caso bisogna togliere alla molecola base, tre idrogeni ed il gruppo andrà all'inizio od alla fine della molecola ed il nome finirà in -oico con davanti però acido. Esempio pentano CH3CH2CH2CH2CH3, avremo CH3CH2CH2CH2COOH, acido pentanoico


Alcuni esempi di esercizi senza usare la numerazione, che bisognerebbe usare dando ai gruppi funzionali più importanti il numero più basso, per questo vedere ad esempio qui


nonene C9H18, pentinolo, C5H7OH, decantriammina (C10H19(NH2)3