Grup funcional

Un grup funcional, o grup característic, és un àtom, o un grup d'àtoms que confereixen propietats químiques semblants quan són presents en diferents composts. Defineix les propietats físiques i químiques característiques de les famílies de compostos orgànics.^[1]

El concepte de grup funcional és fonamental en la sistemàtica orgànica i té un gran paper en la nomenclatura, però no hi ha acord general sobre el seu abast. La IUPAC el defineix com heteroàtom, com ara ${\ce {-F}}$ i ${\ce {=O}}$ ; heteroàtom que conté un o més àtoms d’hidrogen o altres heteroàtoms, com ara ${\ce {-NH2}}$ , ${\ce {-OH}}$ , ${\ce {-SO3H}}$ , ${\ce {-PO3H2}}$ i ${\ce {-IO2}}$ , o bé grup heteroatòmic unit a un àtom de carboni o que el conté, com ara ${\ce {-CHO}}$ , ${\ce {-C\equiv N}}$ , ${\ce {-COOH}}$ i ${\ce {-NCO}}$ , unit a un hidrur fonamental.^[2]

Els grups funcionals solen ser la part més reactiva de les molècules. Una mateixa molècula pot contenir-ne més d’un, i poden ser idèntics o bé diferents.^[3] El grup funcional aporta reactivitat a la molècula perquè li introdueix o bé certa polaritat, la qual cosa fa que sigui susceptible d'un atac nucleòfil o electròfil, o bé enllaços més febles (poden ser els enllaços entre el carboni de la cadena hidrocarbonada i l'àtom del grup funcional, com l'enllaç carboni-oxigen dels alcohols, o bé l'enllaç entre els àtoms que componen el grup funcional, com l'enllaç π d'un grup carbonil), en tenir energies d'enllaç més baixes que la dels enllaços carboni-carboni i carboni-hidrogen de la cadena hidrocarbonada.^[4]

Grups funcionals més comunsModifica

Els grups funcionals més comuns, per ordre decreixent de prioritat a l’hora de seleccionar-los i anomenar-los com a grup característic principal, són:

Grup funcional	Classe de compost	Fórmula del compost	Prefix	Sufix
Grup carboxi	Àcid carboxílic	R-COOH	carboxi-	-ic
Grup acil	Anhídrid d'àcid	(RCO)₂O	Anhídrid -ic	_
Grup alcoxicarbonil o ariloxicarbonil Grup acil	Èster	R-COO-R'	-iloxicarbonil- (-COOR)	Segons l'alcohol i àcid de procedència: alquilat d'alquil
Grup acil	Halur d'àcid	-COX	Haloformil-	Halur de -oil
Grup acil	Amida	R-C(=O)N(-H)-R'	amido-	Segons l'amina i àcid de procedència: alquil alcanamida
Grup nitril	Nitril o cianur	R-CN	ciano-	alquilnitril
Grup carbonil	Aldehid	R-C(=O)H	oxo-	-al
Grup carbonil	Cetona	R-C(=O)-R'	oxo-	-ona
Grup hidroxi	Alcohol	R-OH	hidroxi-	-ol
Grup amino	Amina	NR₃	amino-	-amina
_	Hidrazina	R₂N-NR₂	_	_
Grup alcoxi o ariloxi	Èter	R-O-R'	alquiloxi o ariloxi	Segons l'alcohol de procedència: alquil alquil èter

Altres grups funcionals amb nitrogenModifica

Altres grups funcionals que contenen àtoms de nitrogen són:

Grup funcional	Classe de compost	Fórmula	Prefix	Sufix
Grup imino	Imina	RR″C=NR′		-imina
Grup isocianur	Isocianur	R-NC	isociano-	alquilisonitril
_	Hidroxilamina	-NOH	hidroxiamino-, alcoxiamino- o (ariloxi)amino-	_
Grup azo	Compost azo	R-N=N-R'	_	_
Grup diazo	Compost diazo	R=N⁺=N^-	diazo-	_
_	Sal de diazoni	-N⁺≡N	_	-diazoni
Grup nitro	Nitro	R-NO₂	nitro-	_
Grup isocianat	Isocianat	R-NCO	isocianato-	alquilisocianat
_	Azida	-N=N⁺=N^-	azido-	_
Grup imido	Imida	–CO–NH–CO–		‑imida» o ‑dicarboximida
	Hidrazida	-OC-NH-NH		‑ohidrazida ‑carbohidrazida

Amb sofreModifica

Altres grups funcionals que contenen àtoms de sofre:

Grup funcional	Classe de compost	Fórmula	Prefix	Sufix
_	Tioèter o sulfur	R-S-R'		_
_	Tiol	R-SH		_
_	Sulfòxid	R-SO-R'		_
_	Sulfona	R-SO₂-R'		_
_	Àcid sulfònic	RSO₃H		_
Grup isotiocianat	Isotiocianat	R-NCS	isotiocianato-	alquilisotiocianat

AltresModifica

Terme	Fórmula	Fórmula desenvolupada	Prefix	Sufix
Fosfodièster	R-OP(=O)₂O-R'	_	_	_
Piridil	R-C₅H₄N		_	_

Ordre de prioritat^[2]Modifica

Núm.	Compost
1	Àcids (per aquest ordre: COOH, C(O)O2 H; llurs tio- i selenoderivats; àcids sulfònics, sulfínics, selenònics, etc.; fosfònics, arsònics, etc.).
2	Anhídrids.
3	Èsters.
4	Halogenurs d’àcid.
5	Amides.
6	Hidrazides.
7	Imides.
8	Nitrils.
9	Aldehids, seguits per tioaldehids, selenoaldehids i tel·luroaldehids.
10	Cetones, seguides per tiocetones, selenocetones i tel·lurocetones.
11	Alcohols i fenols, seguits per tiols, selenols i tel·lurols.
12	Hidroperòxids, seguits per tiohidroperòxids, selenohidroperòxids i tel·lurohidroperòxids.
13	Amines.
14	Imines.
15	Hidrazines, fosfans, etcètera.
16	Èters, seguits per sulfurs, selenurs i tel·lururs.
17	Peròxids, seguits per disulfurs, diselenurs i ditel·lururs.

ReferènciesModifica

↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2a ed. ("The Gold Book") (1997). Versió corregida en línia: (2006–) "functional group" (en anglès).
↑ ^2,0 ^2,1 Unió Internacional de Química Pura i Aplicada. Comissió de Nomenclatura de Química Orgànica. Guia de la IUPAC per a la nomenclatura de compostos orgànics : recomanacions del 1993 (incloent-hi les revisions, tant publicades com no publicades fins ara, de l'edició del 1979 de la Nomenclature of organic chemistry), febrer del 2017. ISBN 978-84-9965-333-4.
↑ «Grup funcional». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
↑ UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA; TERMCAT, CENTRE DE TERMINOLOGIA; ENCICLOPÈDIA CATALANA.. «Diccionari de química [en línia.]». TERMCAT, Centre de Terminologia, cop. 2020. (Diccionaris en Línia) (Ciència i Tecnologia). [Consulta: 25 març 2022].

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Grup funcional

[1] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2a ed. ("The Gold Book") (1997). Versió corregida en línia: (2006–) "functional group" (en anglès).

[:0-2] 2,0 ^2,1 Unió Internacional de Química Pura i Aplicada. Comissió de Nomenclatura de Química Orgànica. Guia de la IUPAC per a la nomenclatura de compostos orgànics : recomanacions del 1993 (incloent-hi les revisions, tant publicades com no publicades fins ara, de l'edició del 1979 de la Nomenclature of organic chemistry), febrer del 2017. ISBN 978-84-9965-333-4.

[3] «Grup funcional». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.

[4] UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA; TERMCAT, CENTRE DE TERMINOLOGIA; ENCICLOPÈDIA CATALANA.. «Diccionari de química [en línia.]». TERMCAT, Centre de Terminologia, cop. 2020. (Diccionaris en Línia) (Ciència i Tecnologia). [Consulta: 25 març 2022].

[1]

[2]

[3]

[4]