Composti organici: classificazione, gruppi funzionali

I composti organici sono specie contenenti carbonio legato a idrogeno, ossigeno, azoto o altri eteroatomi.
In essi sono presenti legami covalenti semplici, doppi o tripli e il carbonio può presentare numeri di ossidazione che vanno da -4 a +4.

Non tutti i composti contenenti carbonio sono di tipo organico infatti vi sono numerosi composti inorganici del carbonio.
Agli inizi del XIX secolo furono isolate molte sostanze provenienti da organismi viventi, animali, vegetali. Si riteneva che queste specie non potessero essere ottenute in laboratorio e pertanto i composti furono distinti in composti inorganici di origine minerale e  organici provenienti da organismi viventi.

Il chimico tedesco Friedrich Wohler nel 1828 ottenne per la prima volta l’urea a partire da un composto inorganico ovvero il cianato di ammonio.
Fu questa scoperta che costituì la chiave di volta per dimostrare che le sostanze organiche seguono le leggi della scienza e possono essere ottenute in laboratorio.

Essi possono essere a catena chiusa o aperta e il carbonio può presentare ibridazione sp³, sp² o sp. Le catene possono essere costituite da uno a numerosi atomi di carbonio e possono essere lineari o ramificate dando luogo a numerosi isomeri. La presenza di eteroatomi inoltre aumenta a dismisura il numero di possibili molecole organiche e risulta pertanto difficile classificarle.

Classificazione

Una prima classificazione può essere fatta considerando la forma della molecola e distinguendo composti:

•  alifatici costituiti da catene lineari o ramificate o da composti ciclici come alcani, alcheni, alchini e cicloalcani
•  aromatici ovvero composti che rispettano la regola di Hückel in cui sono presenti una o più strutture di tipo benzenico
•  eterociclici sia alifatici che aromatici in cui è presente un anello formato oltre che da carbonio anche da uno o più eteroatomi

Per poter classificare in modo sistematico i essi sono suddivisi a seconda del gruppo funzionale in essi presenti.

Gruppi funzionali

Un gruppo funzionale è una parte della struttura di una molecola caratterizzata da specifici elementi e da una struttura ben definita e precisa. Questa  conferisce al composto una reattività tipica e simile a quella di altri composti contenenti lo stesso gruppo.

In altre parole, un gruppo funzionale costituisce “il centro della reattività chimica della molecola”. I principali composti organici sono quindi classificati in:

• Acidi carbossilici
• Anidridi
• Esteri
• Aldeidi
• Chetoni
• Alcoli
• Alogenuri alchilici
• Alogenuri acilici
• Ammidi
• Ammine
• Nitrili
• Fenoli
• Tioli
• Tiofenoli
• Idroperossidi
• Ammine
• Idrossilammine
• Fosfine
• Arsine
• Composti organometallici
• Eteri
• Perossidi