المجموعات الوظيفية

المجموعات الوظيفية هي مجموعة من الذرات ذات الخصائص المميزة، والتي عند ربطها بالهيكل الكربوني لجزيء ما، تغير خصائص ذلك الجزيء. على سبيل المثال، فإن وجود مجموعات وظيفية معينة على الجزيء سيجعلها محبة للماء، في حين أن البعض الآخر سيجعلها كارهة للماء. هذه المجموعات الوظيفية هي جزء لا غنى عنه من الكيمياء العضوية ومكونات مهمة للجزيئات البيولوجية، مثل الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والأحماض النووية. كل مجموعة وظيفية هي ترتيب فريد للذرات ويتم تعيين اسم لها لتوليف الذرات التي تتكون منها المجموعة.

الهيدروكربونات
تنتج الروابط القوية والمستقرة بين ذرات الكربون جزيئات معقدة تحتوي على سلاسل وفروع وحلقات. تسمى كيمياء هذه المركبات بالكيمياء العضوية. الهيدروكربونات مركبات عضوية تتكون من الكربون والهيدروجين فقط. الألكانات عبارة عن هيدروكربونات— مشبعة أي هيدروكربونات تحتوي على روابط مفردة فقط. تحتوي الألكينات على رابطة أو أكثر من الرابطة المزدوجة للكربون والكربون. تحتوي الألكينات على رابطة ثلاثية أو أكثر من الكربون والكربون. تحتوي الهيدروكربونات العطرية على هياكل حلقية. تُعرف أيضاً باسم مجموعات الأريل.

الكحوليات والإيثرات
يمكن اعتبار العديد من المركبات العضوية غير الهيدروكربونية مشتقات الهيدروكربونات. يمكن تكوين مشتق هيدروكربوني عن طريق استبدال ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر من الهيدروكربون بمجموعة وظيفية، والتي تحتوي على ذرة واحدة على الأقل من عنصر آخر غير الكربون أو الهيدروجين. يتم تحديد خصائص مشتقات الهيدروكربون إلى حد كبير من قبل المجموعة الوظيفية. مجموعة –OH، المعروفة باسم مجموعة الهيدروكسيل، هي المجموعة الوظيفية للكحول. مجموعة –R–O–R– هي المجموعة الوظيفية للأثير.

الألدهيدات، والكيتونات، والأحماض الكربوكسيلية، والإسترات
تشمل المجموعات الوظيفية المتعلقة بمجموعة الكاربونيل مجموعة –CHO للألدهيد، ومجموعة –CO– للكيتون، ومجموعة –COOH لحمض الكربوكسيل، ومجموعة–COOR للإستر. مجموعة الكاربونيل، رابطة كربون-أكسجين مزدوجة، هي الهيكل الأساسي في هذه الفئات من الجزيئات العضوية: تحتوي الألدهيدات على ذرة هيدروجين واحدة على الأقل متصلة بذرة كربونيل، وتحتوي الكيتونات على مجموعتين من الكربون مرتبطة بذرة كربونيل، والأحماض الكربوكسيلية تحتوي على مجموعة هيدروكسيل مرتبطة بذرة كربونيل، وتحتوي الإسترات على ذرة أكسجين مرتبطة بمجموعة كربون أخرى متصلة بذرة كربونيل كربون. تحتوي كل هذه المركبات على ذرات كربون مؤكسدة نسبة إلى ذرة الكربون لمجموعة كحول.

الأمينات
تؤدي إضافة النيتروجين إلى إطار عضوي إلى مجموعتين من الجزيئات. يتم تصنيف المركبات التي تحتوي على ذرة نيتروجين مرتبطة في إطار هيدروكربوني على أنها أمينات.

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 20.1: Hydrocarbons, Openstax, Chemistry 2e, Section 20.2: Alcohols and Ethers, Openstax, Chemistry 2e, Section 20.3: Aldehydes, Ketones, Carboxylic Acids, and Esters, and Openstax, Chemistry 2e, Section 20.4: Amines and Amides.