Nhóm chức[1] là nguyên tử hay nhóm nguyên tử xuất hiện trong các hợp chất hữu cơ, quyết định tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ đó. Cùng một nhóm chức sẽ trải qua (các) phản ứng hóa học tương tự hoặc tương tự bất kể kích thước của phân tử mà nó là một phần. [2][3] Điều này cho phép dự đoán có hệ thống các phản ứng hóa học và hành vi của các hợp chất hóa học và thiết kế các tổng hợp hóa học. Hơn nữa, khả năng phản ứng của một nhóm chức năng có thể được sửa đổi bởi các nhóm chức năng khác gần đó. Trong tổng hợp hữu cơ, xen kẽ nhóm chức năng là một trong những loại biến đổi cơ bản.
Lớp chất Nhóm Công thức Tiền tố Hậu tố Ví dụ Rượu Rượu R−OH hydroxy- -ol CH3−CH2−CH2−OH Propan-1-ol Andehit Formyl R−C(=O)H -al CH2=CH−CHO Propenal Amin Amin R−NH2 amino- -amin CH3 −NH2 Metyl amin Axit cacboxylic Axit không có ion: R−C(=O)OH hydrocarboxy- axit- -ôic CH2=CH−COOH Axit propenôic có ion: R−C(=O)O− Este Este R−C(=O)O−R′ gốc hiđrôcacbon + gốc axit CH3 −COO−C2H5 Etyl axetat Nitrô Nitrô R−NO2 nitrô + tên hiđrôcacbon tương ứng CH3−NO2 Nitro metan xeton Cacbonyl R-CO-R’ gốc R + gốc R’ + xeton CH3-CO-CH2CH3 Etyl metyl xeton
Ngoài ra còn có các nhóm Axyl (R-CO-), akoxyl hay là ete bỏ bớt 1 nhánh (R-O-),v.v
Số nhóm chức là gì, các loại nhóm chức?
1. Nhóm chức hydroxyl
Còn được gọi là nhóm rượu hoặc nhóm hydroxyl, nhóm hydroxyl bao gồm một nguyên tử oxy liên kết với một nguyên tử hydro. Các nhóm hydroxyl liên kết các phân tử sinh học với nhau thông qua các phản ứng mất nước.
Hydroxyl thường được viết dưới dạng OH trong các cấu trúc và công thức hóa học. Nhóm hydroxyl không có khả năng phản ứng cao, chúng dễ dàng hình thành các liên kết hydro và có xu hướng làm cho các phân tử có chứa chúng hòa tan trong nước. Ví dụ về các hợp chất phổ biến có chứa nhóm hydroxyl là rượu và axit cacboxylic.
2. Nhóm chức Aldehyd
Aldehyd được tạo thành từ carbon và oxy liên kết đôi với nhau và hydro liên kết với carbon. Một aldehyd có thể tồn tại dưới dạng tautome keto hoặc enol. Nhóm aldehyd là nhóm phân cực. Các phân tử thuộc nhóm Aldehyd có công thức chung là: R-CHO.
3. Nhóm chức Ketone
Nhóm chức Ketone được cấu tạo bởi một nguyên tử carbon liên kết đôi với một nguyên tử oxy xuất hiện như một cầu nối giữa hai phần khác của phân tử. Tên gọi khác của nhóm này là nhóm chức carbonyl. Lưu ý nhóm chức aldehyd chính là một ketone trong đó R là nguyên tử hydro.
4. Nhóm chức amin
Các phân tử thuộc nhóm chức amin là dẫn xuất của amoniac (NH3) trong đó một hoặc nhiều nguyên tử hydro được thay thế bằng nhóm chức alkyl hoặc aryl.
5. Nhóm chức Amino
Nhóm chức amino là nhóm chức có tính kiềm, chúng là các bazơ. Chúng thường được tìm thấy trong các axit amin, protein và các bazơ nitơ được sử dụng để cấu tạo nên DNA và RNA. Nhóm amin là NH2, nhưng trong điều kiện axit, nó thu được một proton và trở thành NH3+ . Trong điều kiện trung tính (pH = 7), nhóm amino của một axit amin mang điện tích +1, tạo cho mỗi axit amin một điện tích dương ở phần amino của phân tử.
6. Nhóm chức Amit
Amit là sự kết hợp của một nhóm carbonyl và một nhóm chức amin.
7. Nhóm chức Ether
Nhóm chức ether bao gồm một nguyên tử oxy tạo thành cầu nối giữa hai phần khác nhau của phân tử. Các phân tử thuộc nhóm chức Ether có công thức chung là ROR.
8. Nhóm chức Ester
Nhóm chức ester là một nhóm “cầu nối” khác bao gồm một nhóm carbonyl kết nối với một nhóm ether. Các phân tử thuộc nhóm chức Este có công thức chung là RCO2R.
9. Nhóm chức axit cacboxylic
Còn được gọi là nhóm chức carboxyl. Nhóm carboxyl là một ester trong đó một nhóm thế R là nguyên tử hydro. Nhóm carboxyl thường có công thức là -COOH
10. Nhóm chức Thiol
Nhóm chức thiol tương tự như nhóm hydroxyl ngoại trừ nguyên tử oxy trong nhóm hydroxyl là nguyên tử lưu huỳnh trong nhóm thiol. Nhóm chức Thiol còn được gọi là nhóm chức sulfhydryl. Các phân tử thuộc nhóm chức Thiol có công thức -SH. Các phân tử có chứa nhóm chức thiol cũng được gọi là mercaptans.
11. Nhóm chức phenyl
Nhóm này là một nhóm vòng phổ biến. Nó là một vòng benzen trong đó một nguyên tử hydro được thay thế bởi nhóm thế R. Các nhóm phenyl thường được ký hiệu bằng chữ viết tắt Ph trong cấu trúc và công thức. Các phân tử thuộc nhóm phenyl có công thức hóa học là C6H5.
Bởi vì hóa học hữu cơ có mặt khắp mọi nơi nên trong thực tế còn có rất nhiều các nhóm chức khác ngoài 11 nhóm chức như chúng tôi đã kể đến ở trên. Tuy nhiên, trên đây là 11 nhóm phổ biến và gặp nhiều nhất nên nếu không thể nhớ hết tất cả thì ít nhất các bạn học sinh, các bạn cũng nên ghi nhớ 11 nhóm trên.
