Forskel mellem funktionel gruppe og substituent

Det vigtigste forskel mellem funktionel gruppe og substituent er det den funktionelle gruppe er en aktiv del af et molekyle, hvorimod substituent er en kemisk art, der kan erstatte et atom eller en gruppe atomer i et molekyle.

Udtrykkene funktionel gruppe og substituent findes ofte i organisk kemi. En funktionel gruppe er en specifik type substituent, der forårsager aktiviteten af ​​et molekyle. Dette betyder, at reaktionerne, som et bestemt molekyle gennemgår, bestemmes af den funktionelle gruppe. Imidlertid kan en substituent enten være en aktiv kemisk art eller en inaktiv kemisk art.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er en funktionel gruppe 
3. Hvad er en substituent
4. Sammenligning side ved side - Funktionel gruppe vs substituent i tabelform
5. Resume

Hvad er en funktionel gruppe?

En funktionel gruppe er en specifik substituent i et molekyle, der er ansvarlig for de karakteristiske kemiske reaktioner af disse molekyler. Hvis den funktionelle gruppe er den samme for to molekyler, der har forskellige kemiske strukturer, vil de to molekyler gennemgå lignende typer reaktioner, uanset molekylernes størrelse. De funktionelle grupper er meget vigtige i forskellige aspekter; til identificering af ukendte molekyler, ved bestemmelse af slutprodukter af reaktioner, i kemiske syntesereaktioner til design og syntese af nye forbindelser osv..

Figur 01: Nogle vigtige funktionelle grupper

Generelt er funktionelle grupper bundet til molekylet via kovalente kemiske bindinger. I polymermaterialer er de funktionelle grupper knyttet til den ikke-polære kerne af carbonatomer, hvilket giver polymeren sine specifikke karakteristiske træk. Undertiden er de funktionelle grupper ladede kemiske arter. dvs. carboxylationgruppe. Dette gør molekylet til en polyatomisk ion. Derudover kaldes de funktionelle grupper, der binder sig til et centralt metalatom i koordinatkomplekser, ligander. Nogle almindelige eksempler på funktionelle grupper inkluderer hydroxylgruppe, carbonylgruppe, aldehydgruppe, ketonogruppe, carboxylgruppe osv..

Hvad er en substituent?

En substituent er et atom eller en gruppe atomer, der kan erstatte et eller flere atomer i et molekyle. Her har substituenten en tendens til at binde til dette nye molekyle. Når man overvejer typerne af substituenter, er der enten aktive grupper, såsom funktionelle grupper og inaktive grupper. Endvidere kan steriske virkninger opstå på grund af det volumen, der optages af substituenterne i molekylet, de erstatter. Der kan også være polære effekter, der opstår på grund af kombinationen af ​​induktive effekter og mesomere effekter. Bortset fra det er udtrykkene mest substituerede og mindst substituerede nyttige, når man forklarer det relative antal substituenter i forskellige molekyler.

Figur 02: Placering af substituentgrupper, så molekylens reaktivitet stiger

Når vi benævner organiske forbindelser, er vi nødt til at overveje, hvilke typer substituenter de har, og placeringen af ​​disse substituenter også. F.eks. Betyder suffikset -yl, et hydrogenatom i molekylet; -yliden betyder to hydrogenatomer (med en dobbeltbinding mellem molekyle og ny substituent) og -ylidyn betyder tre hydrogenatomer erstattes af en substituent (med en tredobbelt binding mellem molekyle og ny substituent).

Hvad er forskellen mellem funktionel gruppe og substituent?

Den vigtigste forskel mellem funktionel gruppe og substituent er, at en funktionel gruppe er en aktiv del af et molekyle, hvorimod en substituent er en kemisk art, der kan erstatte et atom eller en gruppe atomer i et molekyle. Yderligere er funktionelle grupper aktive grupper, og de forårsager molekylets specifikke karakteristika. Faktisk er de en bestemt type substituenter. På den anden side kan substituenter være enten aktive eller inaktive grupper; det betyder, at de muligvis forårsager molekylets specifikke aktivitet.

Nedenfor infografisk opsummerer forskellen mellem funktionel gruppe og substituent.

Resume - Funktionel gruppe vs substituent

I organisk kemi findes udtrykkene funktionel gruppe og substituent ofte. Den vigtigste forskel mellem funktionel gruppe og substituent er, at en funktionel gruppe er en aktiv del af et molekyle, hvorimod en substituent er en kemisk art, der kan erstatte et atom eller en gruppe atomer i et molekyle.

Reference:

1. "4.4: Funktionelle grupper." Kemi LibreTexts, Libretexts, 9. september 2019, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Ochem 6 vigtige funktionelle grupper” Af Lhunter2099 - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Substituent Effect of Nitro in SNAr” Af Zjnlive - Eget arbejde (CC0) via Commons Wikimedia