Классификация органических веществ

Вследствие многочисленности и разнообразия органических соединений вопрос об их четкой научной классификации имеет первостепенное значение.

Современная классификация органических веществ основана на теории химического строения. Классом органических соединений, положенным в основу классификации, принято считать углеводороды: все остальные соединения рассматриваются как производные углеводородов, т. е. как вещества, происшедшие в результате замещений в углеводородах одного или нескольких атомов водорода на различные другие атомы или радикалы.

Причиной, почему в основу классификации положены углеводороды, является простота их состава, а также то обстоятельство, что в громадном большинстве известных органических веществ углеводородные радикалы составляют главную часть молекулы.

Кроме того, из всех органических соединений, содержащих, кроме углерода, только еще один какой-либо элемент, соединения углерода с водородом известны в наибольшем количестве. В то же время известно лишь ограниченное число соединений углерода с галоидами (исключая фтор) и тем более с кислородом, причем многие из предсказываемых теорией соединений этого рода настолько неустойчивы, что их до сих пор не удалось получить.

Однако все возрастает число известных соединений, в молекулы которых входят кольца, или циклы, состоящие не только из одних атомов углерода, но содержащие также и атомы других элементов, как, например:

Такие соединения оказалось неудобным классифицировать как производные углеводородов. Несравненно более удобной оказалась классификация таких веществ по входящим в их молекулы циклам, причем в основу этой классификации кладутся простейшие циклические системы, в которых атомы, образующие кольцо, связаны вне кольца только с атомами водорода, например:

Производные таких соединений могут быть выведены путем замещения атомов водорода на другие атомы или радикалы.

Современному состоянию органической химии наиболее соответствует разделение органических веществ на следующие большие группы:

Ациклические соединения

Ациклические соединения, иначе называемые соединениями жирного ряда или алифатическими соединениями. Сюда относятся все углеводороды и их производные, не содержащие в молекулах колец, или циклов, а только так называемые «открытые цепи» углеродных атомов. Название «жирный ряд» является устарелым, хотя все еще очень употребительным, и произошло от того, что к этому классу соединений относятся природные жиры. Ациклические соединения разделяются на производные углеводородов гомологического ряда метана, общей формулы C_nH_2n+2, и на соединения других гомологических рядов, изологичных данному, т. е. содержащих в молекулах кратные (двойные или тройные) связи атомов углерода.

Гомологический ряд метана и его производных носит название предельного ряда или ряда насыщенных жирных соединений. Иногда этот ряд называют также рядом парафиновых соединений. Ациклические соединения, содержащие двойные и тройные углерод-углеродные связи, называются непредельными (или ненасыщенными) жирными соединениями.

Изоциклические соединения

Изоциклические соединения, называемые также карбо-циклическими соединениями, содержат в молекуле кольца (циклы) из углеродных атомов. Обыкновенно эту группу соединений делят на два ряда.

А. Ряд алициклическкх соединений, куда относят все изоциклические соединения, за исключением бензола и его производных.

В ряду алициклических соединений различают:

1) насыщенные алициклические соединения, или циклопара-фины, и их производные;

2) ненасыщенные алициклические соединения, содержащие в цикле или в боковой цепи двойные или тройные углерод-углеродные связи.

Б. Ряд ароматических соединений, выделяемый ввиду определенных химических особенностей относящихся к нему веществ. Для соединений этого ряда характерно присутствие в молекуле циклической группировки из шести атомов углерода, находящихся во втором валентном состоянии. Наиболее простым из ароматических соединений является углеводород формулы С₆Н₆, который называется бензолом. Все ароматические соединения бензольного ряда содержат ту же кольчатую группировку, которая содержится в бензоле. Эта группировка и называется бензольным, или ароматическим, ядром.

Формулу бензола обычно принято изображать так:

Существуют также небензольные ароматические соединения, примерами которых могут служить тропон, трополон, азулен;

К этому же ряду должны быть отнесены дициклопентадие-нильные металлоорганические соединения типа ферроцена.