Kľúčový rozdiel medzi funkčnou skupinou a substituentom je v tom, že funkčná skupina je aktívnou súčasťou molekuly, zatiaľ čo substituent je chemický druh, ktorý môže nahradiť atóm alebo skupinu atómov v molekule.
Pojmy funkčná skupina a substituent sa často vyskytujú v organickej chémii. Funkčná skupina je špecifický typ substituenta, ktorý spôsobuje aktivitu molekuly. To znamená, že reakcie, ktorým určitá molekula prechádza, sú určené funkčnou skupinou. Substituent však môže byť aktívny chemický druh alebo neaktívny chemický druh.
Čo je funkčná skupina?
Funkčná skupina je špecifický substituent v molekule, ktorý je zodpovedný za charakteristické chemické reakcie týchto molekúl. Ak je funkčná skupina rovnaká pre dve molekuly, ktoré majú rôzne chemické štruktúry, tieto dve molekuly prejdú podobnými typmi reakcií, bez ohľadu na veľkosť molekúl. Funkčné skupiny sú veľmi dôležité v rôznych aspektoch; pri identifikácii neznámych molekúl, pri určovaní konečných produktov reakcií, pri chemickej syntéze reakcií na navrhovanie a syntézu nových zlúčenín atď.
Obrázok 01: Niektoré dôležité funkčné skupiny
Vo všeobecnosti sú funkčné skupiny pripojené k molekule prostredníctvom kovalentných chemických väzieb. V polymérnych materiáloch sú funkčné skupiny pripojené k nepolárnemu jadru atómov uhlíka, čo dáva polyméru jeho špecifické charakteristické vlastnosti. Niekedy sú funkčné skupiny nabité chemické druhy. t.j. karboxylátová iónová skupina. To robí molekulu polyatómovým iónom. Okrem toho sa funkčné skupiny, ktoré sa viažu na centrálny atóm kovu v koordinačných komplexoch, nazývajú ligandy. Niektoré bežné príklady funkčných skupín zahŕňajú hydroxylovú skupinu, karbonylovú skupinu, aldehydovú skupinu, ketónovú skupinu, karboxylovú skupinu atď.
Čo je to Substituent?
Substituent je atóm alebo skupina atómov, ktoré môžu nahradiť jeden alebo viac atómov v molekule. Tu má substituent tendenciu pripojiť sa k tejto novej molekule. Pri zvažovaní typov substituentov existujú buď aktívne skupiny, ako sú funkčné skupiny, a tiež neaktívne skupiny. Okrem toho môžu vzniknúť stérické účinky v dôsledku objemu, ktorý zaberajú substituenty v molekule, ktorú nahrádzajú. Môžu existovať aj polárne účinky, ktoré vznikajú v dôsledku kombinácie indukčných účinkov a mezomérnych účinkov. Okrem toho sú výrazy najviac substituované a najmenej substituované užitočné pri vysvetľovaní relatívneho počtu substituentov v rôznych molekulách.
Obrázok 02: Umiestnenie skupín substituentov tak, aby sa zvýšila reaktivita molekuly
Pri pomenovávaní organických zlúčenín musíme zvážiť typy substituentov, ktoré majú, a tiež polohy týchto substituentov. Napríklad prípona –yl znamená, že jeden atóm vodíka v molekule je nahradený; -ylidén znamená dva atómy vodíka (dvojitá väzba medzi molekulou a novým substituentom) a –ylidén znamená, že tri atómy vodíka sú nahradené substituentom (trojitou väzbou medzi molekulou a novým substituentom).
Aký je rozdiel medzi funkčnou skupinou a substitútom?
Kľúčový rozdiel medzi funkčnou skupinou a substituentom je v tom, že funkčná skupina je aktívna časť molekuly, zatiaľ čo substituent je chemický druh, ktorý môže nahradiť atóm alebo skupinu atómov v molekule. Okrem toho sú funkčné skupiny aktívnymi skupinami a spôsobujú špecifické vlastnosti molekuly. V skutočnosti ide o špecifický typ substituentov. Na druhej strane, substituenty môžu byť buď aktívne alebo neaktívne skupiny; to znamená, že môžu alebo nemusia spôsobiť špecifickú aktivitu molekuly.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi funkčnou skupinou a substituentom.
Zhrnutie – Funkčná skupina verzus Substituent
V organickej chémii sa často vyskytujú termíny funkčná skupina a substituent. Kľúčový rozdiel medzi funkčnou skupinou a substituentom je v tom, že funkčná skupina je aktívnou súčasťou molekuly, zatiaľ čo substituent je chemický druh, ktorý môže nahradiť atóm alebo skupinu atómov v molekule.
