PRIMÄRT KOL: EGENSKAPER, TYPER OCH EXEMPEL - KEMI - 2026

Det primära kolet är ett som i någon förening, oavsett molekylmiljö, bildar länk till den minst en kolatomen. Denna bindning kan vara enkel, dubbel (=) eller trippel (≡), så länge det bara är två kolatomer kopplade och i angränsande positioner (logiskt).

Vätterna som finns på detta kol kallas primära vätgaser. Emellertid skiljer sig de kemiska egenskaperna hos de primära, sekundära och tertiära vätgaserna lite och övervägs främst av kolmolekylära miljöer. Det är av detta skäl som primärt kol (1 °) vanligtvis behandlas med större betydelse än dess väten.

Primära kolhydrater i hypotetisk molekyl. Källa: Gabriel Bolívar.

Och hur ser ett primärt kol ut? Svaret beror, som nämnts, på din molekylära eller kemiska miljö. Till exempel visar bilden ovan de primära kolatomen, inneslutna i röda cirklar, i strukturen för en hypotetisk (även om förmodligen verklig) molekyl.

Om du tittar noga kommer du att upptäcka att tre av dem är identiska; medan de tre andra är helt olika. De första tre består av metylgrupper, -CH ₃ (till höger av molekylen), och de andra är de metylolgrupper, -CH ₂ OH, nitril, -CN, och en amid, RCONH ₂ (till vänster av molekyl och under den).

Egenskaper av primärt kol

Plats och länkar

Sex primära kolatomer visades ovan, utan någon annan kommentar än deras platser och vilka andra atomer eller grupper som följer med dem. De kan vara var som helst i strukturen, och var de än är, markerar de "vägens slut"; det vill säga där en del av skelettet slutar. Det är därför de ibland kallas terminal kolväten.

Således är det uppenbart att -CH ₃ grupperna är terminala och deras kol är 1 °. Observera att detta kol binder till tre vätgaser (som har utelämnats i bilden) och till ett enda kol och fullbordar deras fyra respektive bindningar.

Därför är de kännetecknas alla av att de har en CC-bindning, en bindning som också kan vara dubbel (C = CH ₂ ) eller trippel (C = CH). Detta förblir sant även om det finns andra atomer eller grupper kopplade till dessa kolatomer; precis som de andra tre kvarvarande 1 ° kolerna i bilden.

Låg steriskt hinder

Det nämndes att de primära kolatomen är terminala. Genom att signalera slutet på en sträcka av skelettet finns det inga andra atomer som stör dem rumsligt. Till exempel, -CH ₃ grupper kan interagera med atomer av andra molekyler; men deras interaktioner med angränsande atomer av samma molekyl är låga. Samma sak gäller för -CH ₂ OH och -CN.

Detta beror på att de praktiskt taget utsätts för "vakuum". Därför uppvisar de i allmänhet låg steriskt hinder i förhållande till andra koltyper (2: a, 3: e och 4: e).

Men det finns undantag, produkten från en molekylstruktur med för många substituenter, hög flexibilitet eller en tendens att stänga in sig själv.

Reaktivitet

En av konsekvenserna av det lägre steriska hindret kring det första kolet är en större exponering för att reagera med andra molekyler. Ju färre atomer som blockerar den attackerande molekylens väg mot den, desto mer sannolikt kommer reaktionen att bli.

Men detta är sant endast ur sterisk synvinkel. Egentligen är den viktigaste faktorn den elektroniska; det vill säga vad är miljön för nämnda 1 ° kol.

Kolet intill den primära, överför en del av dess elektrondensitet till det; och samma kan hända i motsatt riktning, vilket gynnar en viss typ av kemisk reaktion.

Således förklarar de steriska och elektroniska faktorerna varför den vanligtvis är den mest reaktiva; även om det verkligen inte finns någon global reaktivitetsregel för alla primära kolhydrater.

typer

Primära kolhydrater saknar en egen klassificering. Istället klassificeras de på grundval av de grupper av atomer som de tillhör eller till vilka de är bundna. Dessa är de funktionella grupperna. Och eftersom varje funktionell grupp definierar en specifik typ av organisk förening finns det olika primära kolatomer.

Till exempel, gruppen -CH ₂ är OH härledd från den primära alkohol RCH ₂ OH. Primära alkoholer består därför av 1 kolatomer bundna till hydroxylgruppen, -OH.

Nitrilgruppen, -CN eller -C≡N, å andra sidan, kan endast kopplas direkt till en kolatom genom den enda C-CN-bindningen. På detta sätt, förekomsten av sekundära (R ₂ CN) eller mycket mindre tertiär (R ₃ CN) inte skulle förväntas nitriler .

Ett liknande fall uppträder med substituenten härrör från amid, -CONH ₂ . Det kan genomgå substitutioner av vätgaserna av kväveatomen; men dess kol kan endast binda till ett annat kol, och därför kommer det alltid att betraktas som primärt, C-CONH ₂ .

Och med avseende på gruppen -CH ₃ , är det en alkyl substitut som endast kan kopplas till en annan kol, är därför primärt. Om etylgrupp, -CH ₂ CH ₃ , anses å andra sidan , kommer den omedelbart noteras att CH ₂ , metylengrupp, är en 2 ° kol eftersom den är kopplad till två kolatomer (C-CH ₂ CH ₃ ).

exempel

Aldehyder och karboxylsyror

Några exempel på primära kolhydrater har nämnts. Förutom dem finns det följande par av grupper: -CHO och -COOH, kallad formyl respektive karboxyl. Kolerna i dessa två grupper är primära eftersom de alltid kommer att bilda föreningar med formlerna RCHO (aldehyder) och RCOOH (karboxylsyror).

Detta par är nära besläktade med varandra på grund av oxidationsreaktionerna som formylgruppen genomgår för att förvandlas till karboxyl:

RCHO => RCOOH

Reaktion lidit av aldehyder eller -CHO-gruppen om den är som en substituent i en molekyl.

I linjära aminer

Klassificering av aminer beror uteslutande på graden av substitution av de -NH ₂ grupp väten . I linjära aminer kan emellertid primära kol observeras, som i propanamin:

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -NH ₂

Notera att CH ₃ alltid kommer att vara en 1: a kol, men den här gången CH ₂ till höger är också 1:e eftersom den är bunden till en enda kolatom och NH- ₂ -grupp .

I alkylhalogenider

Ett exempel som mycket liknar det föregående ges med alkylhalogeniderna (och i många andra organiska föreningar). Anta att bromopropan:

CH ₃ -CH ₂ -CH ₂ -Br

I den förblir de primära kolhydraten densamma.

Sammanfattningsvis överskrider 1-kolatomen typen av organisk förening (och till och med organometall), eftersom de kan finnas i vilken som helst av dem och identifieras helt enkelt för att de är kopplade till ett enda kol.

referenser

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kemi. Aminer. (10: ^e upplagan.) Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Organisk kemi. (Sjätte upplagan). Mc Graw Hill.
3. Morrison, RT och Boyd, RN (1987). Organisk kemi. (5 ^ta upplagan). Redaktionell Addison-Wesley Interamericana.
4. Ashenhurst J. (16 juni 2010). Primär, sekundär, tertiär, kvartär i organisk kemi. Master Organic Chemistry. Återställd från: masterorganicchemistry.com
5. Wikipedia. (2019). Primärt kol. Återställd från: en.wikipedia.org