Unterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent

Der Schlüsselunterschied Zwischen funktionaler Gruppe und Substituent ist das Die funktionelle Gruppe ist ein aktiver Teil eines Moleküls, während Substituent eine chemische Spezies ist, die ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül ersetzen kann.

Die Begriffe funktionelle Gruppe und Substituent sind häufig in der organischen Chemie zu finden. Eine funktionelle Gruppe ist eine bestimmte Art von Substituenten, die die Aktivität eines Moleküls verursacht. Dies bedeutet, dass die Reaktionen, die ein bestimmtes Molekül erfährt. Ein Substituent kann jedoch entweder eine aktive chemische Spezies oder eine inaktive chemische Spezies sein.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist eine funktionale Gruppe 
3. Was ist ein Substituent
4. Seite für Seitenvergleich - Funktionsgruppe im Vergleich zum Substituenten in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist eine funktionale Gruppe?

Eine funktionelle Gruppe ist ein spezifischer Substituent in einem Molekül, das für die charakteristischen chemischen Reaktionen dieser Moleküle verantwortlich ist. Wenn die funktionelle Gruppe für zwei Moleküle mit unterschiedlichen chemischen Strukturen gleich ist, werden die beiden Moleküle ähnliche Arten von Reaktionen durchlaufen, unabhängig von der Größe der Moleküle. Die funktionellen Gruppen sind in verschiedenen Aspekten sehr wichtig; Bei der Identifizierung unbekannter Moleküle bei der Bestimmung von Endprodukten von Reaktionen bei chemischen Synthesereaktionen für die Gestaltung und Synthese neuer Verbindungen usw.

Abbildung 01: Einige wichtige funktionale Gruppen

Im Allgemeinen werden funktionelle Gruppen über kovalente chemische Bindungen an das Molekül gebunden. In Polymermaterialien sind die funktionellen Gruppen am unpolaren Kern von Kohlenstoffatomen gebunden, was dem Polymer seine spezifischen charakteristischen Merkmale verleiht. Manchmal sind die funktionellen Gruppen geladene chemische Spezies. ich.e. Carboxylat -Ionengruppe. Dies macht das Molekül zu einem polyatomischen Ion. Zusätzlich werden die funktionellen Gruppen, die sich an ein zentrales Metallatom in Koordinatenkomplexen befinden. Einige häufige Beispiele für funktionelle Gruppen sind die Hydroxylgruppe, die Carbonylgruppe, die Aldehydgruppe, die Ketongruppe, die Carboxylgruppe usw.

Was ist ein Substituent?

Ein Substituent ist ein Atom oder eine Gruppe von Atomen, die ein oder mehrere Atoms in einem Molekül ersetzen können. Hier neigt der Substituent dazu, dieses neue Molekül zu binden. Bei der Betrachtung der Arten von Substituenten gibt es entweder aktive Gruppen wie Funktionsgruppen und inaktive Gruppen. Darüber hinaus können sterische Effekte aufgrund des Volumens auftreten, das durch die Substituenten im Molekül, das sie ersetzen, eingesetzt werden. Es kann auch polare Effekte geben, die sich aufgrund der Kombination von induktiven Effekten und mesomeren Effekten ergeben. Abgesehen davon sind die Begriffe am meisten substituiert und am wenigsten substituiert, wenn sie die relative Anzahl von Substituenten in verschiedenen Molekülen erklären.

Abbildung 02: Platzierung von Substituentengruppen so, dass die Reaktivität des Moleküls zunimmt

Bei der Benennung organischer Verbindungen müssen wir die Arten von Substituenten berücksichtigen, die sie haben, und die Positionen dieser Substituenten auch. Zum Beispiel wird das Suffix -yles ein Wasserstoffatom des Moleküls ersetzt; -Yyliden bedeutet zwei Wasserstoffatome (durch eine doppelte Bindung zwischen Molekül und neuer Substituenten) und -yylidyne bedeutet, dass drei Wasserstoffatome durch einen Substituenten ersetzt werden (durch eine dreifache Bindung zwischen Molekül und neuem Substituenten).

Was ist der Unterschied zwischen funktionaler Gruppe und Substituent?

Der Schlüsselunterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent besteht darin, dass eine funktionelle Gruppe ein aktiver Teil eines Moleküls ist, während ein Substituent eine chemische Spezies ist, die ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül ersetzen kann. Darüber hinaus sind funktionelle Gruppen aktive Gruppen und verursachen die spezifischen Eigenschaften des Moleküls. Tatsächlich sind sie eine bestimmte Art von Substituenten. Andererseits können Substituenten entweder aktive oder inaktive Gruppen sein. Das heißt, sie können die spezifische Aktivität des Moleküls verursachen oder nicht.

Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent zusammen.

Zusammenfassung -Funktionsgruppe gegen Substituent

In der organischen Chemie werden häufig die Begriffe funktionaler Gruppen und Substituenten gefunden. Der Schlüsselunterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent besteht darin, dass eine funktionelle Gruppe ein aktiver Teil eines Moleküls ist, während ein Substituent eine chemische Spezies ist, die ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül ersetzen kann.

Referenz:

1. “4.4: Funktionsgruppen.”Chemistry Libretexten, Libretexte, 9. September. 2019, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Ochem 6 wichtige funktionelle Gruppen" von Lhunter2099 - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Substituenteffekt von Nitro in Snar" von Zjnlive - eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia