ไฮโดรคาร์บอนเป็นกลุ่มอินทรีย์ที่ง่ายที่สุดสารโมเลกุลของพวกมันมีอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเพียงสองชนิดเท่านั้นคือคาร์บอนและไฮโดรเจน สารประกอบอินทรีย์ประเภทต่าง ๆ ส่วนใหญ่ได้มาจากไฮโดรคาร์บอนหลายชนิดโดยใช้วิธีการสังเคราะห์ทางเคมี
ไฮโดรคาร์บอนแบ่งออกเป็นสองประเภทย่อย -วัฏจักรและวัฏจักร กลุ่มต่อไปนี้เป็นของอะไซคลิกไฮโดรคาร์บอนหรือไขมันไฮโดรคาร์บอนหรืออะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน: ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (อัลเคน), ไม่อิ่มตัว (แอลคีน, อัลไคน์, ดีน), เทอร์พีน acyclic Cyclic hydrocarbons แสดงโดยกลุ่ม cycloparaffin, arenes และ cyclic terpenes บางครั้ง terpenes ถูกจัดประเภทเป็นวัตถุของการศึกษาในเคมีชีวภาพ
ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (อัลเคน) - สารประกอบคาร์บอนและไฮโดรเจนในโมเลกุลที่ความจุทั้งหมดที่เหลืออยู่หลังจากการเชื่อมต่อของอะตอมคาร์บอนเข้าด้วยกันโดยพันธะธรรมดาจะอิ่มตัวด้วยอะตอมไฮโดรเจน อัลเคนทั้งหมดถือได้ว่าเป็นอนุพันธ์หรือคล้ายคลึงกันของมีเทน หากอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมถูกลบออกจากมีเทนซึ่งมีสูตรโมเลกุล CH4 จะเกิดอนุภาคขึ้น - อนุมูลของ CH3 เนื่องจากความจริงที่ว่า olerod มักจะเป็นเตตระวาเลนต์ในโมเลกุลสารอินทรีย์ การรวมกันของสองอนุมูลดังกล่าวทำให้เกิดตัวแทนที่สองของอนุกรมคล้ายคลึงกัน - อีเทน (C2H6) ถ้าอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมถูกลบออกจากอีเทน จะเกิดเอทิลเรดิคัลขึ้น ซึ่งหลังจากรวมกับ CH3 จะเกิดโพรเพนที่คล้ายคลึงกันที่สาม
โดยการวิเคราะห์สูตรโครงสร้างของโพรเพนนั้นง่ายเพื่อพิสูจน์ว่าโมเลกุลของมันประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนสองประเภท - ปฐมภูมิและทุติยภูมิ อะตอมของคาร์บอนปฐมภูมิแต่ละอะตอมถูกผูกมัดกับอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมโดยหนึ่งในเวเลนซ์ของมัน และอะตอมที่สอง - โดยสองวาเลนซีที่มีอะตอมของคาร์บอนสองอะตอม หากคุณลบอะตอมไฮโดรเจนออกจากอะตอมของคาร์บอนปฐมภูมิของโพรเพน โพรพิลปฐมภูมิจะเกิดขึ้นจากโพรพิลทุติยภูมิ - ทุติยภูมิ การยึดติดกับการตัดหลักหรือรองของเมทิลทำให้เกิดการสร้างโครงสร้างที่หลากหลายของ homologue ที่สี่ สารประกอบสองชนิดเกิดขึ้น ได้แก่ บิวเทนปกติสายตรงและไอโซบิวเทนสายกิ่ง
ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว: โครงสร้าง
มีเทนเป็นตัวแทนทั่วไปของอัลเคนสูตรโมเลกุล CH4. โมเลกุลของอัลเคนมีลักษณะเฉพาะด้วยพันธะซิกมา ในโมเลกุลมีเทน อะตอมของคาร์บอนจะสร้างพันธะโควาเลนต์สี่พันธะเนื่องจากหนึ่ง s- และสาม p-orbitals และแต่ละอะตอมของไฮโดรเจน - เนื่องจาก s-orbital
ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว: การตั้งชื่อและ isomerism
เมื่อได้สูตรโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันมีเธนจำนวนหนึ่ง เริ่มต้นด้วยบิวเทน C4H10 เราพบปรากฏการณ์ไอโซเมอร์ ตัวอย่างเช่น สูตรโมเลกุล C4H10 สอดคล้องกับสารประกอบแต่ละชนิดสองชนิด C5H12 - สามชนิด ต่อจากนั้นจำนวนไอโซเมอร์จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลอัลเคน ตัวอย่างเช่นสูตรโมเลกุล C6H14 สอดคล้องกับสูตรโครงสร้างห้าสูตรและตามแต่ละสาร C7H16 - 9, C8H18 - 18, C10H22 - 76, C12H26 - 355 ตัวแทนสี่คนแรกของอัลเคนคือก๊าซจากที่ห้าถึงสิบสอง - ของเหลวเริ่มจากสิบหก - ของแข็ง ...
คุณสมบัติทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว
ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวทั้งหมดเป็นสารเฉื่อยเนื่องจากในโมเลกุลของอัลเคน อะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเชื่อมโยงกันด้วยพันธะซิกมา ดังนั้นสารประกอบเหล่านี้จึงไม่สามารถเกาะติดอะตอมไฮโดรเจนได้ อัลเคนเข้าสู่ปฏิกิริยาฮาโลเจนที่รุนแรง ไนเตรชั่น และปฏิกิริยาการแตกแยก ในกระบวนการของฮาโลเจน อะตอมของฮาโลเจนจะแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของอัลเคนได้อย่างง่ายดาย เมื่อทำไนไตรด์ กลุ่มไนโตรจะแทนที่ไฮโดรเจนได้อย่างง่ายดายในระดับตติยภูมิ ยากกว่า - ในอะตอมของคาร์บอนทุติยภูมิและปฐมภูมิ
ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวคือวัตถุดิบเพื่อให้ได้สารอินทรีย์ที่หลากหลาย โดยการแยกอะตอมไฮโดรเจนออกจากไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว สามารถรับอะตอมที่ไม่อิ่มตัว (แอลคีน, อัลไคน์) ได้
