Углеводоро́ды — органические соединения, молекулы которых включают только атомы углерода и водорода.
Органи́ческая хи́мия — раздел химии, изучающий структуру, свойства и методы синтеза соединений углерода с другими химическими элементами, относящихся к органическим соединениям. Первоначальное значение термина органическая химия подразумевало изучение только соединений углерода растительного и животного происхождения. По этой причине ряд углеродсодержащих соединений традиционно не относят к органическим, а рассматривают как неорганические соединения. Условно можно считать, что структурным прототипом органических соединений являются углеводороды.
Органи́ческие соедине́ния, органические вещества́ — класс химических веществ, объединяющий почти все химические соединения, в состав которых входят атомы углерода, связанные с атомами других химических элементов. Изучаются в органической химии, и на начальном этапе её развития к органическим относили только соединения углерода растительного и животного происхождения. В силу этих исторических причин ряд углеродсодержащих соединений традиционно не относят к органическим, а рассматривают как неорганические соединения — например, монооксид углерода, диоксид углерода, циановодород, сероуглерод, карбонилы металлов, карбонаты, цианиды, роданиды. Условно можно считать, что структурным прототипом органических соединений являются углеводороды. Органические соединения, наряду с углеродом (C), чаще всего содержат водород (H), кислород (O), азот (N), значительно реже — серу (S), фосфор (P), галогены, бор (B) и некоторые металлы.
Альдеги́ды — класс органических соединений, содержащих альдегидную группу (-CHO). ИЮПАК определяет альдегиды как вещества вида R-CHO, в которых карбонильная группа связана с одним атомом водорода и одной группой R.
Гетероциклические соединения (гетероциклы) — органические соединения, содержащие циклы, в состав которых входят атомы как минимум двух различных элементов. Могут рассматриваться как карбоциклические соединения с гетерозаместителями (гетероатомами) в цикле. Наиболее разнообразны и хорошо изучены ароматические азотсодержащие гетероциклические соединения. Предельные случаи гетероциклических соединений — соединения, не содержащие атомов углерода в цикле, например, пентазол.
Хими́ческое соедине́ние — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или более элементов. Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью . Инертные (благородные) газы и атомарный водород нельзя считать химическими соединениями.
Вале́нтность — способность атомов образовывать определённое количество химических связей, которые образует атом, или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента.
Непреде́льные (ненасы́щенные) углеводоро́ды — углеводороды, в молекулах которых имеются кратные — двойные (C=C) или тройные (CΞC) —связи. Способны легко присоединять водород по этим связям с образованием предельных (насыщенных) углеводородов — алканов.
Аромати́чность — особое свойство некоторых химических соединений, благодаря которому сопряжённое кольцо ненасыщенных связей проявляет аномально высокую стабильность; большую чем та, которую можно было бы ожидать только при одном сопряжении.
Алифатические соединения в органической химии — соединения, не содержащие ароматических связей. Алифатические соединения могут представлять собой открытые цепи или замкнутые. Иногда к алифатическим соединениям относят только ациклические, а алициклические выделяют в отдельный класс.
В химии насыщение имеет пять различных значений:
- В физической химии, насыщение — это точка, в которой раствор вещества далее не может растворять это вещество, и дополнительное количество вещества будет выпадать нерастворённым осадком. Это точка максимальной концентрации, зависящая от температуры жидкости и химической природы участвующих в этом веществ. Насыщение в химии может использоваться в процессе рекристаллизации для химического очищения: вещество растворяется в горячем растворе до точки насыщения, затем при охлаждении раствора и уменьшении степени растворимости, лишний раствор выпадает в осадок. Примеси, присутствующие при более низкой концентрации, не насыщают собой раствор и остаются растворёнными в жидкости. Если условия изменяются, и видно, что концентрация действительно выше, чем точка насыщения, то раствор становится перенасыщенным.
- В физической химии, в применении к поверхностным процессам, насыщение означает степень полного покрытия какого-либо участка поверхности. Например, ёмкость катионного обмена, указывает на долю катионов, которые могут участвовать в процессе обмена, — они являются основными катионами. Обычно, в науках о Земле, насыщенность азотом означает, что экосистема, подобная почве, больше не может сохранять азот.
- В органической химии, насыщенное соединение не имеет двойных или тройных связей. В насыщенных линейных углеводородах каждый атом углерода присоединён к двум атомам водорода, за исключением находящихся в концах цепочек, которые соединяются с тремя атомами водорода. В случае насыщенного метана четыре атома водорода связаны с единственным центральным атомом углерода. Среди простых углеводородов насыщенными являются алканы, а ненасыщенными — алкены. Степень ненасыщенности определяется количеством водорода, который может быть присоединён к соединению. Термин обычно применяется к жирным кислотам, составляющим липиды, где жир описан как насыщенный или ненасыщенный, в зависимости от того, есть ли в жирных кислотах, составляющих липиды, двойные углерод-углеродные связи. Термин ненасыщенный используется, когда любая углеродная структура имеет двойные или утрачивает тройные связи. Многие растительные масла содержат жирные кислоты с одной (мононенасыщенные) или более (полиненасыщенные) двойными связями в них.
- В химии металлорганических соединений, ненасыщенный комплекс имеет меньше 18 валентных электронов и, таким образом, способен к дополнительному окислению или к «координационной» донорно-акцепторной связи с дополнительным лигандом. Ненасыщенность характерна для многих катализаторов, потому что это является обычным требованием для начала реакции.
- В биохимии, термин насыщение указывает на долю белка, занимающего прилегающие области в любое заданное время.
Ароматические соединения (арены) — циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему. Основными отличительными свойствами являются повышенная устойчивость ароматической системы и, несмотря на ненасыщенность, склонность к реакциям замещения, а не присоединения.
Алициклические соединения — органические соединения, молекулы которых содержат насыщенные или ненасыщенные неароматические циклы, состоящие из атомов углерода. Алициклические соединения вместе с ароматическими соединениями, не содержащими гетероатомов в цикле, составляют класс изоциклических или карбоциклических соединений. Алициклические соединения классифицируют по числу атомов в кольце, по числу колец, по наличию или отсутствию кратных связей. В алициклических соединениях различают изомерию циклов, изомерию боковых цепей и расположение их в циклах, стереоизомерию. Алициклические соединения — важные модели для развития конформационного анализа. Входят в состав нефти, эфирных масел, стеринов, стероидов, антибиотиков и других веществ природного происхождения. Применяют в качестве компонентов топлива, инсектицидов, лекарственных средств, полупродуктов в производстве синтетических волокон.
Теория валентных связей — приближённый квантовохимический расчётный метод, основанный на представлении о том, что каждая пара атомов в молекуле удерживается вместе при помощи одной или нескольких общих электронных пар.
Циклические соединения — химические соединения, в которых присутствует три или более связанных атомов, образующие кольцо. Соединение, кольцо которого включает 9 и более атомов, называется макроциклическим.
Номенклатура гетероциклических соединений — совокупность систем наименования гетероциклических соединений. В настоящее время для этих веществ ИЮПАК приняты несколько номенклатурных систем: тривиальная номенклатура гетероциклов, номенклатура Ганча — Видмана и заменительная номенклатура.
Циклоалке́ны — ненасыщенные моноциклические углеводороды, имеющие ровно одну двойную связь между двумя атомами углерода цикла. Общая формула CnH2n − 2. Название образуется из названия соответствующего циклоалкана с заменой суффикса -ан на -ен.
Сопряжение связей — это явление выравнивания связей и зарядов в реальной молекуле по сравнению с несуществующей идеальной структурой этой молекулы. Происходит из-за взаимодействия между собой электронных систем атомов. За счёт сопряжения происходит изменение длины кратных и одинарных связей, что в свою очередь вызывает геометрическое изменение строения молекулы. Главным признаком сопряжения является распределение электронной плотности по всей системе. Системы, в которых происходит сопряжение, называются сопряжёнными системами, которые делятся на открытые и циклические. Чтобы сопряжение произошло, необходимо, чтобы все электронные системы находились в одной плоскости для взаимодействия друг с другом, и для образования плоского σ-скелета. Если этого не происходит из-за структурного строения молекулы, то говорят о пространственных препятствиях сопряжению.
Полициклические углеводороды — органические соединения, для которых характерно наличие в химической структуре двух и более колец. В природе полициклические углеводороды встречаются в нефтях. В основном полициклические углеводороды применяются в органическом синтезе.
Биосинтез жирных кислот — это биохимический путь синтеза жирных кислот клеткой из предшественников ацетил-КоА и НАДФН под действием ферментов называемых синтазы жирных кислот. Этот процесс происходит в цитоплазме клетки. Основная часть ацетил-КоА, которая превращается в жирные кислоты получается из углеводов в процессе гликолиза. В гликолитическом пути также образуется глицерин с которым могут соединяться три остатка жирных кислот образуя триглицериды, конечного продукта процесса липогенеза. Если с глицерином соединяются только два остатка жирных кислот, а третья спиртовая группа фосфорилируется, например, фосфатидилхолином, образуются фосфолипиды. Фосфолипиды образуют липидные бислои, которые составляют основную часть клеточных мембран и мембран внутриклеточных органелл