Klíčový rozdíl mezi funkční skupinou a substituentem je v tom, že funkční skupina je aktivní součástí molekuly, zatímco substituent je chemický druh, který může nahradit atom nebo skupinu atomů v molekule.
Pojmy funkční skupina a substituent se často vyskytují v organické chemii. Funkční skupina je specifický typ substituentu, který způsobuje aktivitu molekuly. To znamená, že reakce, které určitá molekula podstoupí, jsou určeny funkční skupinou. Substituent však může být buď aktivní chemický druh, nebo neaktivní chemický druh.
Co je to funkční skupina?
Funkční skupina je specifický substituent v molekule, který je zodpovědný za charakteristické chemické reakce těchto molekul. Pokud je funkční skupina stejná pro dvě molekuly, které mají různé chemické struktury, podstoupí tyto dvě molekuly podobné typy reakcí, bez ohledu na velikost molekul. Funkční skupiny jsou velmi důležité v různých aspektech; při identifikaci neznámých molekul, při určování konečných produktů reakcí, při reakcích chemické syntézy pro návrh a syntézu nových sloučenin atd.
Obrázek 01: Některé důležité funkční skupiny
Obecně jsou funkční skupiny připojeny k molekule prostřednictvím kovalentních chemických vazeb. V polymerních materiálech jsou funkční skupiny připojeny k nepolárnímu jádru atomů uhlíku, což dává polymeru jeho specifické charakteristické rysy. Někdy jsou funkční skupiny nabité chemické druhy. tj. skupina karboxylátových iontů. Tím se molekula stává polyatomárním iontem. Kromě toho se funkční skupiny, které se připojují k centrálnímu atomu kovu v koordinačních komplexech, nazývají ligandy. Některé běžné příklady funkčních skupin zahrnují hydroxylovou skupinu, karbonylovou skupinu, aldehydovou skupinu, ketonovou skupinu, karboxylovou skupinu atd.
Co je to náhradník?
Substituent je atom nebo skupina atomů, které mohou nahradit jeden nebo více atomů v molekule. Zde má substituent tendenci se připojit k této nové molekule. Při zvažování typů substituentů existují buď aktivní skupiny, jako jsou funkční skupiny, a také neaktivní skupiny. Kromě toho mohou vznikat sterické efekty v důsledku objemu obsazeného substituenty v molekule, kterou substituují. Mohou také existovat polární efekty, které vznikají v důsledku kombinace indukčních efektů a mezomerických efektů. Kromě toho jsou termíny nejvíce substituované a nejméně substituované užitečné při vysvětlení relativního počtu substituentů v různých molekulách.
Obrázek 02: Umístění skupin substituentů tak, aby se reaktivita molekuly zvýšila
Při pojmenovávání organických sloučenin musíme vzít v úvahu typy substituentů, které mají, a také polohy těchto substituentů. Například přípona –yl znamená nahrazení jednoho atomu vodíku v molekule; -yliden znamená dva atomy vodíku (dvojnou vazbou mezi molekulou a novým substituentem) a –ylidyn znamená, že tři atomy vodíku jsou nahrazeny substituentem (trojnou vazbou mezi molekulou a novým substituentem).
Jaký je rozdíl mezi funkční skupinou a náhradníkem?
Klíčový rozdíl mezi funkční skupinou a substituentem je v tom, že funkční skupina je aktivní částí molekuly, zatímco substituent je chemický druh, který může nahradit atom nebo skupinu atomů v molekule. Kromě toho jsou funkční skupiny aktivními skupinami a způsobují specifické vlastnosti molekuly. Ve skutečnosti se jedná o specifický typ substituentů. Na druhé straně, substituenty mohou být buď aktivní nebo neaktivní skupiny; to znamená, že mohou nebo nemusí způsobit specifickou aktivitu molekuly.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi funkční skupinou a substituentem.
Shrnutí – Funkční skupina vs Substituent
V organické chemii se často vyskytují termíny funkční skupina a substituent. Klíčový rozdíl mezi funkční skupinou a substituentem je v tom, že funkční skupina je aktivní částí molekuly, zatímco substituent je chemický druh, který může nahradit atom nebo skupinu atomů v molekule.
