Back to the topics list

funksional qruplar

Üzvi Kimyada Funksional Qruplar

Üzvi kimyada funksional qruplar, molekulların xarakterik kimyəvi reaksiyalarından məsul olan molekulların içərisindəki xüsusi atom qruplarıdır. Funksional qrupun quruluşu onun kimyəvi reaksiyalardakı davranışını müəyyən edir. Funksional qrupları başa düşmək, üzvi birləşmələrin qarşılıqlı əlaqəsini başa düşmək üçün açardır.

Funksional qruplara giriş

Üzvi molekullar karbon atomlarından ibarətdir. Bununla belə, bu üzvi molekulların tərkibində funksional qrupların olması onların fiziki və kimyəvi xassələrinə böyük təsir göstərir. Funksional qrup, molekulun strukturunun qalan hissəsindən asılı olmayaraq, proqnozlaşdırıla bilən şəkildə reaksiya verən molekul daxilində fərqli bir "funksional vahid" kimidir.

Funksional qruplar tərkibində olduqları molekulların həllolma qabiliyyətini, qaynama temperaturunu və reaktivliyini təyin edə bilirlər. Funksional qrupların müəyyən edilməsi kimyaçılara müəyyən birləşmənin keçəcəyi kimyəvi reaksiyaların növlərini proqnozlaşdırmağa kömək edir.

Ümumi funksional qruplar

Üzvi kimyada hər biri özünəməxsus xassələri və reaktivliyi olan bir neçə ümumi funksional qrup mövcuddur. Aşağıda ən əhəmiyyətlilərindən bəziləri var:

• Hidroksil qrupu - \(-OH\) kimi təmsil olunur. Hidroksil qrupu olan birləşmələr spirt adlanır. Bir hidroksil qrupunun olması molekulu qütblü edir və suda həll olmasına təsir edərək hidrogen bağları yaratmağa qadirdir.
• Karbonil qrupu - \(\;C=O\) kimi təmsil olunur. Karbonil qrupu molekulun sonunda olduqda, birləşmə aldehid adlanır. Əgər molekulun içərisindədirsə, birləşmə ketondur. Karbonil qrupları yüksək reaktivdir və bir çox üzvi reaksiyalarda əsas oyunçulardır.
• Karboksil qrupu - \(-COOH\) kimi təmsil olunur. Tərkibində karboksil qrupu olan birləşmələrə karboksilik turşular deyilir. Bu birləşmələr məhlulda H+ ionu əmələ gətirmək üçün ayrıla bilən hidrogen atomuna görə turşudur.
• Amin Qrupu - \(-NH_2\) kimi təmsil olunur. Aminlər hidrogen atomlarına və ya karbon zəncirlərinə bağlanmış azot atomlarını ehtiva edir. Aminlər məhlulda hidrogen ionunu götürərək kimyəvi reaksiyalarda əsas rolunu oynaya bilər.
• Fosfat qrupu - \(-PO_4^3-\) kimi təmsil olunur. Fosfatlar enerji ötürülməsi reaksiyalarında, xüsusən də bioloji sistemlərdə adenozin trifosfat (ATP) şəklində vacibdir.

Digər funksional qruplara efirlər ( \(RO-R'\) ), sulfhidrillər ( \(-SH\) ) və halidlər ( \(RX\) , burada \(X\) xlor, brom, yod və ya ola bilər flüor).

Üzvi kimyada funksional qrupların əhəmiyyəti

Funksional qruplar bir neçə səbəbə görə üzvi kimyanın öyrənilməsində həlledici rol oynayır:

• Onlar üzvi birləşmələrin funksional qruplarına görə müxtəlif ailələrə təsnif edilməsinə kömək edir.
• Üzvi molekulların kimyəvi reaktivliyi əsasən onların funksional qrupları ilə müəyyən edilir.
• Funksional qrupların xüsusiyyətlərini başa düşmək üzvi molekulların həllolma qabiliyyətini, turşuluğunu və ya əsaslığını, qaynama nöqtəsini və reaktivliyini proqnozlaşdırmağa kömək edir.

Müxtəlif funksional qrupların xassələrini və davranışlarını bilmək kimyaçılara yeni birləşmələri sintez etməyə, müxtəlif tətbiqlər üçün molekulları manipulyasiya etməyə və mürəkkəb bioloji prosesləri başa düşməyə imkan verir.

Birləşmələrdə funksional qrupların müəyyən edilməsi

Birləşmələrdə funksional qrupları müəyyən etmək üçün kimyaçılar tez-tez infraqırmızı spektroskopiya (İQ) və nüvə maqnit rezonans (NMR) spektroskopiyası kimi spektroskopik üsullardan istifadə edirlər. Bu üsullar mövcud funksional qrupları müəyyən etməyə kömək edə bilən bağların növləri və molekuldakı atomların düzülüşü haqqında məlumat verir.

Məsələn, aldehidlərdə və ketonlarda olan karbonil qrupu ( \(\;C=O\) ) xarakterik dalğa uzunluğunda infraqırmızı şüalanmanı udur və bu İR spektroskopiyasından istifadə etməklə aşkar edilə bilər. Eynilə, müxtəlif funksional qruplardakı hidrogen atomlarının fərqli kimyəvi mühiti NMR spektroskopiyası ilə müşahidə edilə bilər.

Gündəlik kimyəvi maddələrdə funksional qrupların nümunələri

Funksional qruplar yalnız laboratoriyada vacib deyil; hər gün rastlaşdığımız bir çox kimyəvi və maddələrin tərkibində də var. Məsələn:

• Sirkənin tərkibində olan sirkə turşusu ( \(CH_3COOH\) ) bir karboksil qrupu ( \(-COOH\) ) ehtiva edir.
• Spirtli içkilərdə olan spirt növü olan etanol ( \(CH_3CH_2OH\) ) hidroksil qrupu ( \(-OH\) ) ehtiva edir.
• Tatlandırıcı aspartam həm amin (-NH_2\) və bir karboksil qrupu ( \(-COOH\) ) ehtiva edir ki, bu da bir molekulda çoxlu funksional qrupun necə mövcud ola biləcəyini nümayiş etdirir.
• Bir çox dərman terapevtik təsirindən məsul olan xüsusi funksional qrupları ehtiva edir. Məsələn, ibuprofenin tərkibində antiinflamatuar xüsusiyyətləri üçün vacib olan bir karboksil qrupu var.

Nəticə

Funksional qrupları anlamaq üzvi kimya və biokimyada əsasdır, çünki bu, üzvi birləşmələrin kimyəvi davranışını, reaktivliyini və xassələrini proqnozlaşdırmağa imkan verir. Funksional qrupları tanımaqla kimyaçılar mürəkkəb molekulyar strukturları deşifrə edə və müxtəlif tətbiqlər üçün yeni molekullar dizayn edə bilərlər. Bu qruplar bir molekulun kimyasının çox hissəsini diktə etdiyinə görə, onların təsirlərini müəyyən etmək və başa düşmək kimya elmlərinin inkişafı və yeni əczaçılıq vasitələrinin, materialların və texnologiyaların inkişafı üçün çox vacibdir.