Функциональ төркем

Химиядә, аеруча органик химиядә, функциональ төркем - молекула эчендәге, молекуланың характерлы химик реакцияләре өчен җаваплы булган атомнарның билгеле бер төркеме. Аны органик молекуланың "актив үзәге" яки "үз-үзен тотышын билгеләүче өлеше" дип күз алдына китерегез. Молекуланың калган өлешенең зурлыгы яки формасы нинди булуга карамастан, функциональ төркем химик реакцияләрдә фаразлап була торган рәвештә эшли.

Ни өчен функциональ төркемнәр мөһим?

Функциональ төркемнәр органик кушылмаларның үзлекләрен һәм реактивлыгын билгели. Химиклар аларны органик молекулаларны классификацияләү һәм аларның ничек реакциягә керәчәген фаразлау өчен кулланалар. Мәсәлән, спиртлар, кислоталар, эфирлар һәм кетоннар төрле функциональ төркемнәрне үз эченә ала, һәм һәрберсе химик реакцияләрдә төрлечә реакциягә керә.

Молекуладагы функциональ төркемнәрне ачыклап, сез түбәндәгеләрне эшли аласыз:

● Химик реакцияләрдә аның ничек эшләячәген фаразлагыз.
● Аның эрүчәнлеген аңлагыз (суда эрү-эрмәү).
● Аның кислоталы яки сілкеле булуын билгеләгез.
● Аның кайнау яки эрү температурасын фаразлагыз.

Гомуми функциональ төркемнәргә мисаллар

Органик химиядә иң еш очрый торган функциональ төркемнәрнең кайберләрен карап чыгыйк:

1. Гидроксил төркеме (-OH)

● Спиртларда очрый.
● Молекулаларны поляр итә һәм водород бәйләнешләре барлыкка китерә ала.
● Мисал: Этанол (CH₃CH₂OH)

2. Карбонил төркеме (C=O)

● Кетоннарда һәм альдегидларда очрый.
● Кислород атомы белән икеләтә бәйләнешле углерод.
● Мисал:
Кетон: Ацетон (CH₃COCH₃)
Альдегид: Формальдегид (HCHO)

3. Карбоксил төркеме (-COOH)

● Карбон кислоталарында очрый.
● Молекуланы әче итә.
● Мисал: Серкә кислотасы (CH₃COOH), серкәдәге төп кислота.

4. Амино төркеме (-NH₂)

● Аминнарда һәм аминокислоталарда очрый.
● Нигез булып хезмәт итә һәм протоннарны кабул итә ала.
● Мисал: Глицин, аминокислота.

5. Эстер төркеме (-COO-)

● Эфирларда очрый.
● Еш кына җимешләргә татлы исләр бирә.
● Кислота һәм спирттан барлыкка килгән.
● Мисал: Этил ацетат (тырнак лагы бетергечтә кулланыла).

6. Эфир төркеме (ROR)

● Ике углерод төркеме белән тоташкан кислород атомы.
● Эреткечләрдә еш очрый.
● Мисал: Диэтил эфиры.

7. Halide Group (CX)

● Монда X = F, Cl, Br яки I кебек галоген.
● Алкилгалогенидларында очрый.
● Хладагентларда һәм ялкын тоткарлаучы матдәләрдә кулланыла.

8. Сульфгидрил төркеме (-SH)

● Тиолларда очрый.
● Гидроксилга охшаган, ләкин күкерт белән.
● Аксым структурасында мөһим (дисульфид бәйләнешләре).

Функциональ төркемнәр һәм реактивлык

Молекулада билгеле бер функциональ төркемнең булуы, нигездә, бу молекуланың ничек реакциягә керәчәген билгели. Мәсәлән:

● Спиртларны (-OH) алкеннар барлыкка китерү өчен дегидратлаштырырга мөмкин.
● Карбон кислоталары (-COOH) спиртлар белән реакциягә кереп, эфирлар барлыкка китерә ала.
● Аминнар (-NH₂) нигез булып хезмәт итә һәм водород ионнарын кабул итә ала.

Бу фаразлап була торган үз-үзен тотыш синтетик химиядә, дарулар дизайнында һәм материаллар фәнендә гаять файдалы.

Биологик молекулалардагы функциональ төркемнәр

Функциональ төркемнәр дә тормыш өчен мөһим. Биохимиядә аксымнарның, ДНКның, углеводларның һәм майларның төзелеше һәм функциясе алардагы функциональ төркемнәргә нык бәйле.

● Аксымнарда амин (-NH₂) һәм карбоксил (-COOH) төркемнәре бар.
● Углеводлар еш кына гидроксил (-OH) һәм карбонил (C=O) төркемнәрен үз эченә ала.
● ДНК һәм РНК составында фосфат төркемнәре (-PO₄) һәм азотлы нигезләр бар.

Бу төркемнәр биологик молекулаларның үзара бәйләнештә булуына, водород бәйләнешләре барлыкка китерүенә, энергия күчерүенә һ.б. мөмкинлек бирә.

Химиклар функциональ төркемнәрне ничек кулланалар

Химиклар еш кына молекулаларны ясаганда яки исемләгәндә функциональ төркем билгеләрен кулланалар. Химик реакцияләрдә алар катнашкан төркем буенча реакцияләргә мөрәҗәгать итә алалар. Мәсәлән:

● “Спирт оксидлашуы” -OH төркемнәре катнашкан реакцияләрне аңлата.
● “Нуклеофиль алмаштыру” еш кына галогенид функциональ төркемнәрен үз эченә ала.

Алар шулай ук ​​инфракызыл (ИК) спектроскопия һәм атом-төш магнит-резонансы (ЯМР) кебек ысуллар кулланып билгесез кушылмаларны ачыклау өчен функциональ төркем анализын кулланалар, чөнки һәр төркем энергияне уникаль ысул белән сеңдерә.

Кыскача мәгълүмат

Функциональ төркем - молекулага аның үзенчәлекле үзенчәлекләрен һәм реактивлыгын бирүче молекуладагы атомнарның билгеле бер төркеме. Алар органик химиянең нигезе булып торалар, катлаулы молекулаларның үз-үзен тотышын классификацияләү һәм фаразлау ысулын тәкъдим итәләр. Гади спиртлардан алып катлаулы ДНКга кадәр, функциональ төркемнәр химик кушылмаларның структурасын, функциясен һәм реактивлыгын билгеләргә ярдәм итә. Аларны аңлау химияне үзләштерү өчен бик мөһим, бигрәк тә фармацевтика, биология һәм сәнәгать химиясе кебек өлкәләрдә.