ВЪГЛЕВОДОРОДИ

Студентите се запознават с класификацията на въглеводородите според вида на въглеводородната верига и според характера на химичните връзки в молекулата. Основно се разглежда явлението "изомерия", видовете изомерия и значението им за протичане на биохимичните процеси в живите системи: структурна изомерия (верижна, позиционна, метамерия и тавтомерия) и пространствена изомерия (геометрична, оптична и конформационна изомерия). Обсъждат се молекулния строеж и физичните свойства на алифантни - наситени (алкани) и ненаситени (алкени, алкини), и ароматни (бензен и хомолозите му) въглеводороди. Прави се задълбочено сравнително разглеждане на химичните свойства на посочените групи въглеводороди, като се обръща специално внимание на механизма на протичане на заместителни, присъединителни, окислителни и полимеризационни химични реакции.


Акцентира се върху връзката молекулна структура - биологична активност на по-важни представители на алифатни (метан, етен, етин) и ароматни въглеводороди (бензен, толуен, нафтален) с биологична значимост.

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Въглеводородите са най-простите представители на органичните съединения, изградени от въглеродни и водородни атоми свързани чрез прости σ С–С и σ С–Н връзки. Всички останали органични съединения могат да се разгледат като техни производни - съединения получени чрез заместване на Н атоми във въглеводородите с различни атоми или функционални групи.

Въглеводородите и техни производни с една и съща функционална група образуват хоможни редове. Това са дълги редове от съединения, в които два последователни члена се различават с една метиленова (>CH2) група. Членовете на хомоложния ред имат сходен строеж и химични свойства, а физичните им свойства се променят с нарастване на молекулната им маса.

II. КЛАСИФИКАЦЯ НА ВЪГЛЕВОДОРОДИ

Според вида на въглеродната верига въглеводородите биват: ациклични (мастни или алифатни) и циклични (пръстенни)

Според вида на химичните връзки в молекулите алифатните въглеводороди биват: наситени (съдържат прости σ С–С връзки), ненаситени (съдържат сложни С–С връзки) и циклични – алициклични и арени.

На фигура 50 са представени различните класове въглеводороди.


Фиг. 50. Класификация на въглеводороди