Cấu tạo hóa học của hợp chất hữu cơ

I. Thuyết cấu tạo hóa học

Thuyết cấu tạo hóa học có các nội dung chính như sau:

• Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một trật tự nhất định. Trật tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học.
• Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon có hóa trị IV. Các nguyên tử carbon có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon: mạch hở (mạch hở không nhánh, mạch hở có nhánh) hoặc mạch vòng (mạch vòng không nhánh, mạch vòng có nhánh).

Ví dụ:

Một số chất hữu cơ ứng với các dạng mạch carbon khác nhau

• Tính chất của các chất phụ thuộc và thành phần phân tử (loại nguyên tố, số lượng nguyên tử) và cấu tạo hóa học (trật tự liên kết của các nguyên tử với nhau).

II. Công thức cấu tạo

• Công thức cấu tạo đầy đủ: công thức cấu tạo biểu diễn tất cả các nguyên tử về liên kết trong phân tử.
• Công thức cấu tạo thu gọn: viết gộp carbon và các nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon đó thành một nhóm nguyên tử.
• Công thức khung phân tử (công thức cấu tạo thu gọn nhất): chỉ viết khung carbon và nhóm chức.

Ví dụ: Biểu diễn các dạng công thức cấu tạo của butan - 1 ol.

a) Công thức cấu tạo đầy đủ:

b) Công thức cấu tạo thu gọn:

CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–OH

c) Công thức khung phân tử:

III. Chất đồng phân

1. Khái niệm

Ví dụ: Hai hợp chất đồng phân có cùng công thức phân tử C₅H₈:

2. Phân loại

• Đồng phân cấu tạo là các chất có thứ tự liên kết khác nhau giữa các nguyên tử, do đó có cấu tạo hóa học khác nhau.
• Đồng phân cấu tạo gồm: đồng phân về mạch carbon và đồng phân về vị trí nhóm chức.

• Khi xét đến sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử trong không gian thì các chất hữu cơ còn có thể tạo thành các đồng phân lập thể.

IV. Đồng đẳng

Ví dụ:

• Một số hợp chất hữu cơ trong dãy đồng đẳng của alkene (C_nH_2n):

CH₂=CH₂; CH₃-CH=CH₂; CH₃-CH₂-CH=CH₂

• Một số hợp chất hữu cơ trong dãy đồng đẳng của alcohol no, đơn chức, mạch hở (C_nH_2n+1OH):

CH₃-OH; CH₃-CH₂-OH; CH₃-CH₂-CH₂-OH