Funksional Qrup

Kimyada, xüsusən də üzvi kimyada, funksional qrup, molekulun xarakterik kimyəvi reaksiyalarından məsul olan bir molekul daxilindəki müəyyən bir atom qrupudur. Bunu üzvi molekulun "aktiv mərkəzi" və ya "davranışı müəyyən edən hissəsi" kimi düşünün. Molekulun qalan hissəsinin ölçüsü və ya forması nə olursa olsun, funksional qrup kimyəvi reaksiyalarda proqnozlaşdırıla bilən şəkildə davranır.

Funksional Qruplar Niyə Vacibdir?

Funksional qruplar üzvi birləşmələrin xüsusiyyətlərini və reaktivliyini müəyyən edir. Kimyaçılar bunlardan üzvi molekulları təsnif etmək və necə reaksiya verəcəklərini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə edirlər. Məsələn, spirtlər, turşular, efirlər və ketonların hamısında fərqli funksional qruplar var və hər biri kimyəvi reaksiyalarda fərqli şəkildə reaksiya verir.

Bir molekuldakı funksional qrupları müəyyən etməklə aşağıdakıları edə bilərsiniz:

● Kimyəvi reaksiyalarda necə davranacağını təxmin edin.
● Həllolma qabiliyyətini (suda həll olub-olmadığını) anlayın.
● Turşu və ya qələvi olduğunu müəyyən edin.
● Qaynama və ya ərimə nöqtəsini təxmin edin.

Ümumi Funksional Qrupların Nümunələri

Üzvi kimyada ən çox yayılmış funksional qruplardan bəzilərini nəzərdən keçirək:

1. Hidroksil Qrupu (-OH)

● Spirtlərdə tapılır.
● Molekulları qütblü və hidrogen rabitələri əmələ gətirə bilən edir.
● Misal: Etanol (CH₃CH₂OH)

2. Karbonil Qrupu (C=O)

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

3. Karboksil Qrupu (-COOH)

● Karboksilik turşularda tapılır.
● Molekulu turşulu edir.
● Misal: Sirkə turşusu (CH₃COOH), sirkədəki əsas turşu.

4. Amino Qrupu (-NH₂)

● Aminlərdə və amin turşularında tapılır.
● Əsas kimi çıxış edə və protonları qəbul edə bilər.
● Misal: Qlisin, amin turşusu.

5. Ester Qrupu (-COO-)

● Esterlərdə tapılır.
● Çox vaxt meyvələrə şirin qoxular verir.
● Turşu və spirtdən əmələ gəlmişdir.
● Misal: Etil asetat (dırnaq boyası təmizləyicisində istifadə olunur).

6. Efir Qrupu (ROR)

● İki karbon qrupuna bağlı oksigen atomu.
● Həlledicilərdə geniş yayılmışdır.
● Misal: Dietil efiri.

7. Halide Qrupu (CX)

● Burada X = F, Cl, Br və ya I kimi halogen.
● Alkil halidlərində tapılıb.
● Soyuducu və alov gecikdiricilərində istifadə olunur.

8. Sulfhidril Qrupu (-SH)

● Tiollarda tapılıb.
● Hidroksilə bənzər, lakin kükürdlü.
● Zülal strukturunda vacibdir (disulfid rabitələri).

Funksional Qruplar və Reaktivlik

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

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

Bu proqnozlaşdırıla bilən davranış sintetik kimya, dərman dizaynı və materialşünaslıqda olduqca faydalıdır.

Bioloji Molekullarda Funksional Qruplar

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

● Zülallar amin (-NH₂) və karboksil (-COOH) qruplarından ibarətdir.
● Karbohidratlar çox vaxt hidroksil (-OH) və karbonil (C=O) qruplarından ibarətdir.
● DNT və RNT fosfat qruplarından (-PO₄) və azot tərkibli əsaslardan ibarətdir.

Bu qruplar bioloji molekulların qarşılıqlı təsir göstərməsinə, hidrogen rabitələri yaratmasına, enerji ötürməsinə və daha çox şeyə imkan verir.

Kimyaçılar Funksional Qruplardan Necə İstifadə Edirlər

Kimyaçılar molekulları çəkərkən və ya adlandırarkən tez-tez funksional qrup notasiyasından istifadə edirlər. Kimyəvi reaksiyalarda onlar iştirak edən qrup üzrə reaksiyalara istinad edə bilərlər. Məsələn:

● “Spirt oksidləşməsi” -OH qruplarını əhatə edən reaksiyalara aiddir.
● “Nukleofil əvəzetmə” çox vaxt halid funksional qruplarını əhatə edir.

Hər bir qrup enerjini özünəməxsus şəkildə ududuğu üçün infraqırmızı (İQ) spektroskopiya və nüvə maqnit rezonansı (NMR) kimi metodlardan istifadə edərək naməlum birləşmələri müəyyən etmək üçün funksional qrup analizindən də istifadə edirlər.

Xülasə

Funksional qrup, molekula özünəməxsus xüsusiyyətləri və reaktivliyi verən bir molekuldakı müəyyən bir atom qrupudur. Onlar üzvi kimyanın əsasını təşkil edir və 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 anlamaq, xüsusən də əczaçılıq, biologiya və sənaye kimyası kimi sahələrdə kimyanı mənimsəmək üçün vacibdir.