węglowodór

Węglowodór jest to związek organiczny złożony wyłącznie z węgla i wodoru.

Podział

Tradycyjnie węglowodory dzielą się na grupy według rodzaju wiązań między atomami lub według tego, czy ich podstawowy łańcuch węglowy jest otwarty (acykliczne) czy zamknięty (cykliczne).

Według rodzaju wiązań

• alifatyczne (nie zawierają jednostki benzenu)
  • nasycone: alkany, cykloalkany,
  • nienasycone z wiązaniami podwójnymi: alkeny, cykloalkeny, dieny i polyeny,
  • nienasycone z wiązaniami potrójnymi: alkiny, cykloalkiny,
• aromatyczne (areny) (zawierają przynajmniej jedną jednostkę benzenu).

Cykliczne węglowodory alifatyczne nazywane są alicykliczne (cykloalifatyczne).

Najprostszym węglowodorem jest metan, węglowodór z jednym atomem węgla i czterema atomami wodoru: CH₄. Etan to węglowodór (ściślej alkan) złożony z dwóch atomów węgla połączonych pojedynczym wiązaniem, każdy z trzema atomami wodoru: C₂H₆. Propan ma trzy atomy węgla (C₃H₈) a butan cztery (C₄H₁₀). Dalej następuje pentan (5), heksan (6), heptan (7), oktan (8), nonan (9), dekan (10), undekan (11) i dodekan (12). Ten szereg homologiczny dalej sięga i różni się o przyrost homologiczny CH₂, ogólny wzór alkanów to zatem C_nH_2n+2.

Węglowodory i pochodne

Istnieją trzy rodzaje nomenklatury węglowodorów: trwale, co jest najstarsze i odnosi się do miejsca występowania lub właściwości, funkcyjne grupowe (radikalo-funkcyjne), składające się z reszty węglowodorowej i nazwy grupy funkcyjnej, oraz systematyczne, zdefiniowane przez organizację IUPAC.

Nazwa chemiczna węglowodorów może składać się z przedrostków, korzenia oznaczającego liczbę węgli i przyrostka. Przedrostki mogą być liczbowe (di, tri, tetra, …) lub nomenklaturowe (cyklo- dla zamkniętego łańcucha, izo- i neo- dla rozgałęzionego łańcucha, alkyl- dla przypiętej reszty węglowodorowej). Szerszy zestaw przedrostków zawierają pochodne węglowodorów dla oznaczenia grup funkcyjnych. Korzeń oznaczający liczbę węgli jest albo trwale (meth-, eth-) albo wychodzi z liczby. Przyrostek wyraża wiązanie chemiczne (-an, -en, -dién, -yn) lub resztę węglowodorową (-yl). W przypadku pochodnych węglowodorów występują dodatkowe przyrostki dla grup funkcyjnych.

Podczas tworzenia nazwy węglowodorów najpierw trzeba znaleźć najdłuższy łańcuch węglowy z największą liczbą wiązań wielokrotnych. Następnie atom węgla jest numerowany tak, aby powstały najmniejsze możliwe liczby.

Wiązanie podwójne ma pierwszeństwo przed wiązaniem potrójnym i przed resztą węglowodorową. Przedrostki reszt węglowodorowych z numerem ich pozycji są uporządkowane według ich nazwy w porządku alfabetycznym. Podobnie są uporządkowane i przyrostki oznaczające typ wiązania. Dla rozgałęzionych węglowodorów zawierających na końcu łańcucha grupę (CH₃)₂CH- można użyć przedrostka izo-, dla grupy (CH₃)₃C- przedrostka neo-.