Funksional qrup

Kimyada, xüsusən də üzvi kimyada, funksional qrup molekulun xarakterik kimyəvi reaksiyalarına cavabdeh olan bir molekul daxilindəki xüsusi atomlar qrupudur. Onu üzvi molekulun “aktiv yeri” və ya “davranış müəyyən edən hissəsi” kimi düşünün. Molekulun qalan hissəsinin ölçüsü və forması nə olursa olsun, funksional qrup kimyəvi reaksiyalarda proqnozlaşdırıla bilən şəkildə davranır.

Funksional qruplar niyə vacibdir?

Funksional qruplar üzvi birləşmələrin xassələrini və reaktivliyini müəyyən edir. Kimyaçılar onlardan üzvi molekulları təsnif etmək və onların necə reaksiya verəcəyini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə edirlər. Məsələn, spirtlər, turşular, efirlər və ketonların hamısı müxtəlif funksional qrupları ehtiva edir və hər biri kimyəvi reaksiyalarda fərqli reaksiya verir.

Molekulda funksional qrupları müəyyən etməklə siz:

● Kimyəvi reaksiyalarda necə davranacağını təxmin edin.
● Onun həllolma qabiliyyətini (suda həll olub-olmamasından asılı olmayaraq) anlayın.
● Onun turşu və ya əsas olduğunu müəyyən edin.
● Onun qaynama və ya ərimə nöqtəsini proqnozlaşdırın.

Ümumi funksional qrupların nümunələri

Üzvi kimyada ən çox yayılmış funksional qruplardan bəzilərini nəzərdən keçirək:

1. Hidroksil Qrupu (-OH)

● Spirtlərdə olur.
● Molekulları qütblü edir və hidrogen bağları yaratmağa qadirdir.
● Nümunə: Etanol (CH₃CH₂OH)

2. Karbonil qrupu (C=O)

● Ketonlarda və aldehidlərdə olur.
● Oksigen atomu ilə ikiqat bağlanmış karbon.
● Nümunə:
Keton: Aseton (CH₃COCH₃)
Aldehid: Formaldehid (HCHO)

3. Karboksil qrupu (-COOH)

● Karboksilik turşularda olur.
● Molekulanı turşu edir.
● Nümunə: Sirkə turşusu (CH₃COOH), sirkənin əsas turşusu.

4. Amin qrupu (-NH₂)

● Aminlərdə və amin turşularında olur.
● Baza rolunu oynaya və protonları qəbul edə bilər.
● Nümunə: Glisin, bir amin turşusu.

5. Ester Qrupu (-COO-)

● Efirlərdə olur.
● Çox vaxt meyvələrə şirin qoxular verir.
● Turşu və spirtdən əmələ gəlir.
● Nümunə: Etil asetat (dırnaq lakı təmizləyicisində istifadə olunur).

6. Eter Qrupu (ROR)

● Oksigen atomu iki karbon qrupuna bağlıdır.
● Həlledicilərdə çox yayılmışdır.
● Misal: Dietil efiri.

7. Halide Group (CX)

● Burada X = F, Cl, Br və ya I kimi halogendir.
● Alkil halogenidlərində olur.
● Soyuducu və alov gecikdiricilərdə istifadə olunur.

8. Sulfhidril qrupu (-SH)

● Tiollarda tapılır.
● Hidroksil kimi, lakin kükürdlə.
● Zülal strukturunda vacibdir (disulfid bağları).

Funksional qruplar və reaktivlik

Bir molekulda müəyyən bir funksional qrupun olması, əsasən, molekulun necə reaksiya verəcəyini müəyyən edir. Məsələn:

● Spirtlər (-OH) alkenlər əmələ gətirmək üçün susuzlaşdırıla bilər.
● Karboksilik turşular (-COOH) efirlər yaratmaq üçün spirtlərlə reaksiya verə bilər.
● Aminlər (-NH₂) əsas kimi çıxış edə və hidrogen ionlarını qəbul edə bilər.

Bu proqnozlaşdırıla bilən davranış sintetik kimya, dərman dizaynı və material elmində inanılmaz dərəcədə faydalıdır.

Bioloji Molekullarda Funksional Qruplar

Funksional qruplar da həyatın açarıdır. Biokimyada zülalların, DNT-nin, karbohidratların və yağların quruluşu və funksiyası onların tərkibində olan funksional qruplardan çox asılıdır.

● Zülallarda amin (-NH₂) və karboksil (-COOH) qrupları var.
● Karbohidratlarda çox vaxt hidroksil (-OH) və karbonil (C=O) qrupları olur.
● DNT və RNT tərkibində fosfat qrupları (-PO₄) və azot tərkibli əsaslar var.

Bu qruplar bioloji molekulların qarşılıqlı əlaqədə olmasına, hidrogen bağlarının yaranmasına, enerjinin ötürülməsinə və s.

Kimyaçılar funksional qruplardan necə istifadə edirlər

Kimyaçılar tez-tez molekulları çəkərkən və ya adlandırarkən funksional qrup qeydindən istifadə edirlər. Kimyəvi reaksiyalarda onlar iştirak edən qrupun reaksiyalarına istinad edə bilərlər. Məsələn:

● “Spirt oksidləşməsi” -OH qruplarının iştirak etdiyi reaksiyalara aiddir.
● “Nükleofil əvəzetmə” çox vaxt halid funksional qruplarını əhatə edir.

Onlar həmçinin infraqırmızı (İQ) spektroskopiyası və nüvə maqnit rezonansı (NMR) kimi üsullardan istifadə edərək naməlum birləşmələri müəyyən etmək üçün funksional qrup analizindən istifadə edirlər, çünki hər qrup enerjini özünəməxsus şəkildə udur.

Xülasə

Funksional qrup, molekula xüsusi xassələri və reaktivliyini verən bir molekuldakı xüsusi atomlar qrupudur. Onlar üzvi kimyanın əsasını təşkil edir, mürəkkəb molekulların davranışını təsnif etmək və proqnozlaşdırmaq üçün bir yol təqdim edir. Sadə spirtlərdən mürəkkəb DNT-yə qədər funksional qruplar kimyəvi birləşmələrin quruluşunu, funksiyasını və reaktivliyini təyin etməyə kömək edir. Onları başa düşmək kimyanın, xüsusən də əczaçılıq, biologiya və sənaye kimyası kimi sahələrdə mənimsənilməsi üçün vacibdir.