Põhiline erinevus heteroaatomi ja funktsionaalrühma vahel on see, et heteroaatom on mis tahes aatom peale süsiniku ja vesiniku, samas kui funktsionaalrühm on aatom või aatomite rühm, mis vastutab orgaanilise ühendi keemilise reaktsioonivõime eest.
Orgaanilises keemias kasutatakse peamiselt mõisteid heteroaatom ja funktsionaalrühm, kuna need on olulised orgaaniliste ühendite omaduste väljendamisel.
Mis on heteroaatom?
Heteroaatom on keemias mis tahes aatom peale süsiniku ja vesiniku. Teisisõnu, heteroaatomid on aatomid, mis ei ole süsinik ega vesinik. Eesliide "hetero-" viitab kreeka keeles tähendusele "erinev".
Praktiliselt kasutame seda terminit mittesüsiniku aatomite tähistamiseks, mis on asendanud süsinikuaatomid molekulaarstruktuuride selgroos. Orgaanilistes ühendites kõige sagedamini leiduvad heteroaatomid on lämmastik, hapnik, väävel, fosfor, kloor, broom ja jood. Samuti võivad olla mõned metalliaatomid, nagu liitium ja magneesium.
Joonis 01: Orgaaniline ühend, mis sisaldab heteroaatomina lämmastikku
Valgu struktuuri kirjeldamiseks võime kasutada terminit heteroaatom, samas kui heteroaatomi rekord on aatom, mis kuulub väikese molekuli kofaktorisse, mis ei ole biopolümeeri ahela osa.
Tseoliitide puhul viitab termin heteroaatom tüüpiliste raamistiku aatomite, sealhulgas räni, alumiiniumi ja fosfori, osalisele isomorfsele asendamisele teiste aatomitega, nagu berüllium, vanaadium ja kroom.
Mis on funktsionaalne rühm?
Funktsionaalsed rühmad on spetsiifilised asendajad, mis esinevad molekulis ja vastutavad iseloomulike keemiliste reaktsioonide eest, mida need molekulid läbivad. Näiteks kui kahe erineva keemilise struktuuriga molekuli funktsionaalrühm on sama, läbivad need kaks molekuli sarnaseid reaktsioone, olenemata molekulide suurusest. Üldiselt on funktsionaalrühmad erinevates aspektides väga olulised; tundmatute molekulide tuvastamisel, reaktsioonide lõpp-produktide määramisel, keemilise sünteesi reaktsioonides uute ühendite kavandamisel ja sünteesil jne.
Tavaliselt seotakse funktsionaalrühmad molekuliga kovalentsete keemiliste sidemete kaudu. Polümeerides on funktsionaalsed rühmad seotud süsinikuaatomite mittepolaarse südamikuga, mis annab polümeerile selle spetsiifilised iseloomulikud tunnused. Kuid funktsionaalrühmad on mõnikord laetud keemilised liigid. st karboksülaadi ioonrühm. See muudab molekuli polüaatomiliseks iooniks. Lisaks nimetatakse ligandideks funktsionaalrühmi, mis kinnituvad koordinaatkompleksides keskse metalliaatomi külge. Mõned levinumad funktsionaalrühmade näited hõlmavad hüdroksüülrühmi, karbonüülrühmi, aldehüüdrühmi, ketoonrühmi ja karboksüülrühmi.
Mis vahe on heteroaatomil ja funktsionaalsel rühmal?
Terminid heteroaatom ja funktsionaalrühm on kasulikud peamiselt orgaanilises keemias, kuna need terminid on olulised orgaaniliste ühendite omaduste väljendamisel. Peamine erinevus heteroaatomi ja funktsionaalrühma vahel on see, et heteroaatom on mis tahes aatom peale süsiniku ja vesiniku, samas kui funktsionaalrühm on aatom või aatomite rühm, mis vastutab orgaanilise ühendi keemilise reaktsioonivõime eest. Veelgi enam, lämmastikuaatomid püridiini molekulis on heteroaatomite näited, samas kui aldehüüdid, ketoonid, alkoholid, amiidid, karboksüülhapped jne on funktsionaalrühmade näited.
Allpool olev infograafik loetleb heteroaatomi ja funktsionaalrühma erinevused kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – Heteroatom vs funktsionaalne rühm
Orgaanilistes ühendites võib leida heteroaatomeid ja funktsionaalrühmi. Peamine erinevus heteroaatomi ja funktsionaalrühma vahel on see, et heteroaatom on mis tahes aatom peale süsiniku ja vesiniku, samas kui funktsionaalrühm on aatom või aatomite rühm, mis vastutab orgaanilise ühendi keemilise reaktsioonivõime eest.
