Кіріспе
Көмірсутектің негізгі тізбегіндегі сутек атомдарын алмастырған атомдар жиынтығы – химияда қолданылатын термин. Органикалық химияда, алмастырушы – (бір немесе бірнеше) атомдарды алмастыратын, соның нәтижесінде пайда болған (жаңа) молекуланың бір бөлігіне айналатын атом немесе атомдар тобы. (Органикалық химия мен биохимияда, алмастырушы, функционалдық топ, сондай-ақ бүйір тізбек және аспалы топ терминдері, полимер химиясында белгілі бір ерекшеліктер болса да, бас құрылымнан тармақтарды сипаттау үшін көбінесе бір-бірін алмастырып қолданылады. Полимерлерде бүйір тізбектер тірек құрылымынан өседі. Ал белоктарда бүйір тізбектер аминқышқылының негізгі тізбегінің альфа-көміртек атомдарына бекітіледі.) Органиқалық қосылыстарды атағанда, бір сутегін алмастыратын бір байланысты білдіру үшін "yl" жұрнағы, ал екі және үш байланыстар үшін тиісінше "ylidene" және "ylidyne" жұрнақтары қолданылады. Көмірсутектерде алмастырушы бар болғанда, изомерлерді ажырату үшін алмастырушының қай көміртек атомына бекітілгенін көрсету үшін позициялық нөмірлер қолданылады. Алмастырушылар индуктивтік және мезомерлік әсерлердің комбинациясы болуы мүмкін. Мұндай әсерлер электронды қабылдағыш және электронды донорлық әсерлер деп те сипатталады. Алмастырушының көлемінен туындайтын стериялық әсерлер де болады. "Ең көп алмастырылған" және "ең аз алмастырылған" тіркестері химиялық реакцияның өнімдерін сипаттау және салыстыру үшін жиі қолданылады. Бұл терминологияда метан салыстыру үшін эталон ретінде қолданылады. Метанды эталон ретінде алғанда, әрбір басқа нәрсемен алмастырылған немесе "ауыстырылған" сутек атомы үшін молекуланың алмастырылғандығы артады. Мысалы: Марковников ережесі сутек атомы алкен функционалдық тобының көміртегіне, онда сутек атомдарының саны көп (алкил алмастырушылары аз) қосылатынын болжайды. Зайцев ережесі негізгі реакция өнімінің жоғары алмастырылған (тұрақтырақ) қос байланысы бар алкен болатынын болжайды.
the term in chemistry
In organic chemistry, a substituent is one or a group of atoms that replaces (one or more) atoms, thereby becoming a moiety in the resultant (new) molecule. (In organic chemistry and biochemistry, the terms substituent and functional group, as well as side chain and pendant group, are used almost interchangeably to describe those branches from the parent structure, though certain distinctions are made in polymer chemistry. In polymers, side chains extend from the backbone structure. In proteins, side chains are attached to the alpha carbon atoms of the amino acid backbone.) The suffix yl is used when naming organic compounds that contain a single bond replacing one hydrogen; ylidene and ylidyne are used with double bonds and triple bonds, respectively. In addition, when naming hydrocarbons that contain a substituent, positional numbers are used to indicate which carbon atom the substituent attaches to when such information is needed to distinguish between isomers. Substituents can be a combination of the inductive effect and the mesomeric effect. Such effects are also described as electron rich and electron withdrawing. Additional steric effects result from the volume occupied by a substituent. The phrases most substituted and least substituted are frequently used to describe or compare molecules that are products of a chemical reaction. In this terminology, methane is used as a reference of comparison. Using methane as a reference, for each hydrogen atom that is replaced or "substituted" by something else, the molecule can be said to be more highly substituted. For example:
Markovnikov's rule predicts that the hydrogen atom is added to the carbon of the alkene functional group which has the greater number of hydrogen atoms (fewer alkyl substituents). Zaitsev's rule predicts that the major reaction product is the alkene with the more highly substituted (more stable) double bond.
Нөмірлік
Химиялық құрылымдық формуласында метил, этил немесе арил сияқты органикалық топтар R (немесе R1, R2, т.б.) ретінде жазылуы мүмкін. Бұл – жалпы белгі, R түбірінен немесе қалдықтан шыққан, және автор қажет деп тапса формуланың кез келген бөлігін алмастыруға болады. Бұл белгіні алғаш рет 1844 жылы Шарль Фредерик Герхардт қолданған. X символы көбінесе галогендер сияқты электротеріс топтарды көрсету үшін пайдаланылады.
Статистикалық үлестіру
Бір химиялық-информатикалық зерттеу 849 574 бірегей топты анықтады, олардың мөлшері 12 сутек емес атомға дейін, құрамында тек көміртек, сутек, азот, оттегі, күкірт, фосфор, селен және галогендер бар, ал молекулалар жиынтығы – 3 043 941. Елу топты жиі кездесетін деп санауға болады, өйткені олар осы жиынның 1%-дан астамында кездеседі, ал 438 топты 0,1%-дан астамында кездеседі. Топтардың 64%-ы тек бір молекулада ғана кездеседі. Ең көп таралған бес топ – метил, фенил, хлор, метокси және гидроксил топтары. Органикалық химиядағы органикалық топтардың жалпы саны 3,1 миллионға бағаланады, бұл барлығы 6,7×1023 молекула құрайды. Көміртекті тізбектің ұзындығын ұлғайту арқылы шексіз топтар алуға болады. Мысалы, метил (CH3) және пентил (C5H11) топтары.