Kluczowa różnica między grupą funkcyjną a podstawnikiem polega na tym, że grupa funkcyjna jest aktywną częścią cząsteczki, podczas gdy podstawnik to związek chemiczny, który może zastąpić atom lub grupę atomów w cząsteczce.
Pojęcia grupa funkcyjna i podstawnik często występują w chemii organicznej. Grupa funkcyjna to specyficzny rodzaj podstawnika, który powoduje aktywność cząsteczki. Oznacza to, że reakcje, którym przechodzi dana cząsteczka, są określane przez grupę funkcyjną. Jednak podstawnik może być aktywnym związkiem chemicznym lub nieaktywnym związkiem chemicznym.
Co to jest grupa funkcjonalna?
Grupa funkcyjna to specyficzny podstawnik w cząsteczce, który jest odpowiedzialny za charakterystyczne reakcje chemiczne tych cząsteczek. Jeśli grupa funkcyjna jest taka sama dla dwóch cząsteczek, które mają różne struktury chemiczne, te dwie cząsteczki przejdą podobne rodzaje reakcji, bez względu na wielkość cząsteczek. Grupy funkcyjne są bardzo ważne w różnych aspektach; w identyfikacji nieznanych cząsteczek, w określaniu produktów końcowych reakcji, w reakcjach syntezy chemicznej do projektowania i syntezy nowych związków itp.
Rysunek 01: Niektóre ważne grupy funkcjonalne
Zazwyczaj grupy funkcyjne są przyłączone do cząsteczki poprzez kowalencyjne wiązania chemiczne. W materiałach polimerowych grupy funkcyjne są przyłączone do niepolarnego rdzenia atomów węgla, nadając polimerowi jego specyficzne cechy charakterystyczne. Czasami grupy funkcyjne są naładowanymi gatunkami chemicznymi. tj. karboksylanowa grupa jonowa. To sprawia, że cząsteczka jest jonem wieloatomowym. Ponadto grupy funkcyjne, które przyłączają się do centralnego atomu metalu w kompleksach koordynacyjnych, nazywane są ligandami. Niektóre typowe przykłady grup funkcyjnych obejmują grupę hydroksylową, grupę karbonylową, grupę aldehydową, grupę ketonową, grupę karboksylową itp.
Co to jest podstawnik?
Podstawnik to atom lub grupa atomów, która może zastąpić jeden lub więcej atomów w cząsteczce. Tutaj podstawnik ma tendencję do przyłączania się do tej nowej cząsteczki. Rozważając rodzaje podstawników, istnieją albo grupy aktywne, takie jak grupy funkcyjne, jak i grupy nieaktywne. Ponadto efekty steryczne mogą powstawać z powodu objętości zajmowanej przez podstawniki w zastępowanej przez nie cząsteczce. Mogą również wystąpić efekty polarne, które powstają w wyniku połączenia efektów indukcyjnych i efektów mezomerycznych. Poza tym terminy najbardziej i najmniej podstawione są przydatne przy wyjaśnianiu względnej liczby podstawników w różnych cząsteczkach.
Rysunek 02: Umieszczenie grup podstawników, aby zwiększyć reaktywność cząsteczki
Nazywając związki organiczne, musimy wziąć pod uwagę rodzaje podstawników, jakie mają, a także pozycje tych podstawników. Na przykład przyrostek –yl oznacza, że jeden atom wodoru w cząsteczce jest zastąpiony; -yliden oznacza dwa atomy wodoru (poprzez wiązanie podwójne między cząsteczką i nowym podstawnikiem), a –ylidyn oznacza, że trzy atomy wodoru są zastąpione przez podstawnik (poprzez wiązanie potrójne między cząsteczką a nowym podstawnikiem).
Jaka jest różnica między grupą funkcyjną a podstawnikiem?
Kluczowa różnica między grupą funkcyjną a podstawnikiem polega na tym, że grupa funkcyjna jest aktywną częścią cząsteczki, podczas gdy podstawnik to indywiduum chemiczne, które może zastąpić atom lub grupę atomów w cząsteczce. Ponadto grupy funkcyjne są grupami aktywnymi i powodują specyficzne właściwości cząsteczki. W rzeczywistości są to specyficzny rodzaj podstawników. Z drugiej strony podstawniki mogą być grupami aktywnymi lub nieaktywnymi; oznacza to, że mogą, ale nie muszą, powodować specyficzną aktywność cząsteczki.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między grupą funkcyjną a podstawnikiem.
Podsumowanie – grupa funkcjonalna a podstawnik
W chemii organicznej często występują terminy grupa funkcyjna i podstawnik. Kluczowa różnica między grupą funkcyjną a podstawnikiem polega na tym, że grupa funkcyjna jest aktywną częścią cząsteczki, podczas gdy podstawnik to indywiduum chemiczne, które może zastąpić atom lub grupę atomów w cząsteczce.
