Carbonhydrider

De simpleste organiske forbindelser er carbonhydrider, som er sammensat udelukkende af kulstof og hydrogen. Siden der kun er to grundstoffer involveret, skulle man tro at der kun ville være nogle få forskellige forbindelser. Imidlertid binder kulstof sig til sig selv og danner lange kæder. Der er derfor rigtig mange forskellige carbonhydrider. Som tidligere nævnt i Del 3 – Kemiske bindinger, kan de inddeles i to forskellige grupper: alifatiske og aromatiske. Disse to typer forbindelser er start punktet for alle organiske forbindelser.


Alifatiske carbonhydrider

Alifatiske carbonhydrider består af lige eller forgrenede kæder af kulstofatomer med sine valenselektroner indgående i bindinger med hydrogenatomer. Figur 1 viser nogle eksempler.

Figur 1:


Eksempler på alifatiske carbonhydrider

Vi kan opdele alifatiske carbonhydrider i to grupper, baseret på typen af kulstof-kulstof bindingerne forbindelsen indeholder.

  • Mættede alifatiske carbonhydrider, er carbonhydrider hvor alle kulstof-kulstof bindingerne er enkeltbindinger. Disse forbindelser bliver også kaldet alkaner, som tidligere nævnt. Man refererer ofte til alkanerne som metanserien. Metan er den simpleste carbonhydrid med formlen CH4. Alle andre alkaner dannes ved at tilføje (CH2)x til formlen. Se tabel 1. I denne serie begynder navnene fra C5 til C10 med det græske præfiks for antallet af kulstofatomer (for eksempel penta- for fem) og ender med –an for alkan. De fire første alkaner i serien er gasser ved stuetemperatur. Alkaner er ikke særligt reaktive kemisk og er uopløselige i vand. Den vigtigste reaktion de kan lave, er forbrænding, hvor de danner kuldioxid og vand. De typiske mættede alifatiske forbindelser du kan støde på er:
Tabel 1:

  • Umættede alifatiske carbonhydrider, er carbonhydrider, der indeholder mindst en dobbelt- eller tripelbinding (det vil sige de er alkener eller alkyner). Et eksempel på en alken er den simpleste alken, ethen, som består af to dobbeltbundet kulstofatomer og fire hydrogenatomer – Figur 2.
Figur 2:


Ethen

Bemærk at navnet ligner det for den mættede forbindelse ethan. Endelsen –en kommer fra ordet alken og angiver at den indeholder en dobbeltbinding. Således forholder det sig også når der er en tripelbinding mellem de to kulstofartomer. Her ville navnet være ethyn med –yn som angiver tripelbindingen (fra alkyn). De fysiske egenskaber af alkener og alkyner, ligner egenskaberne fra alkaner med samme molekylevægt. Kemisk, antyder ordet umættede, at disse forbindelser er i stand til at danne yderligere bindinger. På grund af dette, er alkener og alkyner, meget mere kemisk reaktive, og kan deltage i mange forskellige reaktioner, som ikke er mulige med alkaner.


Aromatiske carbonhydrider

Den anden store hovedgruppe af carbonhydriderne er de aromatiske carbonhydrider, der er carbonhydrider der indeholder en benzenring som en del af deres struktur. Benzen har formlen C6H6 og består af 6 kulstofatomer i en ring med skiftevis dobbelt- og enkeltbindinger, som vist i figur 3.

Figur 3:


Model af en benzenring

Benzenringen er også repræsenteret med de symboler som angivet i figur 4.

Figur 4:


Andre eksempler på strukturel angivelse af benzenringe.

  • Benzen er fuldstændig uopløselig i vand, det er en flygtig væske ved stuetemperatur og er temmelig kemisk ikke-reaktiv. Egenskaberne for andre aromatiske carbonhydrider reflekterer benzen, men varierer afhængig af hvilke substituenter der bliver tilføjet til ringen i stedet for et af hydrogenatomerne.
  • Udtrykket ”aromatisk” har sit ophav i det fakta at visse aromatiske stoffer (for eksempel olie fra bitre mandler og vanilje) indeholder en benzenring. Besiddelsen af lugt, er dog ikke karakteristisk, hos alle aromatiske carbonhydrider.
  • Aromatiske carbonhydrider er startpunktet for mange medicinsk vigtige forbindelser, som det kan ses i eksemplerne i tabel 2.
Tabel 2:

Af tabel 2 kan det bemærkes, at de viste eksempler ikke er rene aromatiske carbonhydrider, fordi de indeholder andre grundstoffer end kulstof og hydrogen. Disse yderligere grundstoffer er grundlaget for klassificeringen af substituerede organiske forbindelser og kaldes for funktionelle grupper. De vigtigste funktionelle grupper, vil blive forklaret i de øvrige afsnit af “Elementer i organisk kemi”.

Back to Top