✨Hợp chất hữu cơ

Hợp chất hữu cơ

phải|nhỏ|[[Chloroform|Hình 1 : Methan () - Một trong những hợp chất hữu cơ đơn giản nhất]] Các hợp chất hữu cơ (hay organic compound), là một lớp lớn của các hợp chất hóa học mà các phân tử của chúng có chứa carbon (h.1) . Các hợp chất hữu cơ có thể có nguồn gốc từ tự nhiên hoặc do các phản ứng nhân tạo.

Sự phân chia giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ mang tính tùy ý có nguyên nhân lịch sử; tuy nhiên, nói chung thì các hợp chất hữu cơ được định nghĩa như là các hợp chất có liên kết C—H (tuy vậy, dù acid oxalic không có liên kết C—H trong phân tử nhưng nó vẫn là một hợp chất hữu cơ) và các hợp chất vô cơ là những hợp chất còn lại. Vì thế acid carbonic được coi là hợp chất vô cơ, trong khi acid formic là hợp chất hữu cơ, mặc dù đôi khi người ta vẫn gọi nó là “acid carbonous" và anhydride của nó, carbon monoxide, là một chất vô cơ.

Hợp chất hữu cơ còn được định nghĩa theo nhiều tài liệu hóa học tiếng Việt (bao gồm sách giáo khoa) là các hợp chất của carbon (trừ các oxide của carbon, muối carbonat, cyanide, carbide, carbonyl kim loại,…).

Tên gọi "hữu cơ" là một tên gọi lịch sử, có lẽ có từ thế kỷ 19, khi người ta tin rằng các hợp chất hữu cơ chỉ có thể tổng hợp trong cơ thể sinh vật thông qua cái gọi là vis vitalis - "lực sống". Thuyết cho rằng các hợp chất hữu cơ về cơ bản là khác biệt với các "hợp chất vô cơ", nghĩa là không được tổng hợp thông qua "lực sống", đã bị bác bỏ do sự tổng hợp urê (NH2)2C=O, một hợp chất hữu cơ, từ kali cyanide và nhôm sulfat bởi Friedrich Wöhler.

Phần lớn các hợp chất hữu cơ tinh khiết được sản xuất nhân tạo; tuy nhiên, thuật ngữ "hữu cơ" cũng được sử dụng để miêu tả các sản phẩm được sản xuất mà không có các hóa chất nhân tạo (xem sản xuất hữu cơ).

Cần phân biệt hợp chất hữu cơ với vật chất hữu cơ (tên tiếng Anh: organic matter).

Phân loại hợp chất hữu cơ

nhỏ|300x300px|Hình 2 (từ trái sang phải) : Các phân tử có: Mạch vòng không nhánh - [[benzen, mạch hở phân nhánh - 3-methyl-1-pentyn và mạch thẳng - hexan. ]] Dựa vào thành phần các nguyên tố, hợp chất hữu cơ được phân thành 2 loại:

  • Hydrocarbon là những hợp chất mà phân tử chỉ gồm 2 nguyên tố C và H.
  • Dẫn xuất của hydrocarbon là những hợp chất mà phân tử có các nguyên tố khác ngoài C và H.

Dựa theo mạch carbon của phân tử, hợp chất hữu cơ được phân thành:

  • Hợp chất có mạch vòng (h.2) .

  • Hợp chất không có mạch vòng gồm mạch thẳng và mạch nhánh (h.2) .

Dựa vào các nhóm chức có trong phân tử, các hợp chất là dẫn xuất của hydrocarbon được phân thành 3 loại:

  • Hợp chất hữu cơ đơn chức là hợp chất chỉ có 1 nhóm chức (h.3) .
  • Hợp chất hữu cơ đa chức là hợp chất có nhiều nhóm chức nhưng cùng 1 loại nhóm chức (h.4) .
  • Hợp chất hữu cơ tạp chức là hợp chất có nhiều loại nhóm chức khác nhau (h.5) . trái|nhỏ|90x90px|Hình 3 : [[Acid acetic là hợp chất hữu cơ đơn chức (1 nhóm -COOH)]]nhỏ|200x200px|Hình 5 : [[Glucose (mạch hở) là hợp chất hữu cơ tạp chức (1 nhóm -CHO và 5 nhóm -OH)]]giữa|nhỏ|192x192px|Hình 4 : [[Glycerin|Glycerol là hợp chất hữu cơ đa chức (3 nhóm -OH)]]

Nhận biết các nhóm chức bằng phổ hồng ngoại (IR). Một số nhóm chức tiêu biểu được nêu trong Hình 6. trái|nhỏ|300x300px|Hình 6 : Một số nhóm chức cơ bản (trích SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo) giữa|nhỏ|300x300px|Hình 7 : Tín hiệu phổ hồng ngoại của một số nhóm chức cơ bản (trích SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo)

Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Công thức phân tử biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.

Công thức phân tử hợp chất hữu cơ có thể được thiết lập dựa trên tỷ lệ phần trăm khối lượng của các nguyên tố hoặc theo khối lượng sản phẩm của phản ứng cháy hoặc thông qua công thức đơn giản nhất (là công thức biểu thị tỷ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố).

Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Thuyết cấu tạo hoá học

Thuyết cấu tạo hóa học kèm theo khái niệm về cấu tạo hóa học được đưa ra bởi A. M. Butlerov (người Nga) vào năm 1861:

Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo trật tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác.

Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon có hóa trị IV. Nguyên tử carbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon.

Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử và cấu tạo hóa học.

nhỏ|Hình 8: Công thức cấu tạo đầy đủ của ethanol

Công thức cấu tạo

Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử.

Công thức cấu tạo có thể được viết theo 3 cách: cách viết khai triển (công thức cấu tạo đầy đủ - viết tất cả các nguyên tử và các liên kết giữa chúng), cách viết thu gọn (công thức cấu tạo thu gọn - viết gộp nguyên tử C và các nguyên tử khác liên kết với nó thành từng nhóm) và cách viết thu gọn nhất (công thức khung phân tử - chỉ viết các liên kết và nhóm chức, đầu mút của các liên kết chính là các nhóm CHx với x đảm bảo hóa trị IV của nguyên tử C). nhỏ|Hình 9: Công thức khung phân tử của ethanol VD: Ethanol

Công thức cấu tạo đầy đủ: Hình 8.

Công thức cấu tạo thu gọn: CH3-CH2-OH

Công thức khung phân tử: Hình 9.

Đồng đẳng

nhỏ|320x320px|Hình 11 : 3 chất đầu tiên của dãy đồng đẳng alkane Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau được gọi là đồng đẳng.

Dãy đồng đẳng là dãy gồm các chất đồng đẳng (h.11) .

Sở dĩ các chất trong cùng dãy đồng đẳng có tính chất hóa học tương tự nhau là do chúng có cấu tạo hóa học tương tự nhau.

Đồng phân

Những hợp chất có cùng công thức phân tử được gọi là đồng phân.

VD :

Với công thức phân tử là C4H10 có 2 hợp chất :

  • Butan có công thức cấu tạo là CH3-[CH2]2-CH3
  • Isobutan có công thức cấu tạo là CH3-CH(CH3)-CH3

Với công thức phân tử là C2H6O có 2 chất :

  • Ethanol có công thức cấu tạo là CH3-CH2-OH
  • Dimethyl ether có công thức cấu tạo là CH3-O-CH3

Đồng phân cấu tạo

Đồng phân cấu tạo là những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng cấu tạo hóa học khác nhau.

Phân loại:

  • Đồng phân nhóm chức là những đồng phân khác nhau về bản chất nhóm chức.
  • Đồng phân mạch carbon là những đồng phân khác nhau về sự phân nhánh của mạch carbon.
  • Đồng phân vị trí nhóm chức là những đồng phân khác nhau về vị trí của các nhóm chức.
  • Đồng phân vị trí liên kết bội là những đồng phân khác nhau về vị trí của các liên kết đôi hoặc liên kết ba.

Đồng phân lập thể

Đồng phân lập thể là những đồng phân có cùng công thức cấu tạo nhưng khác nhau về cấu trúc không gian của phân tử, cụ thể là sự phân bố các nguyên tử trong không gian.

Liên kết hóa học

Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo liên kết cộng hóa trị:

  • Liên kết đơn là liên kết do 1 cặp eletron dùng chung tạo nên. Liên kết đơn luôn là liên kết σ.
  • Liên kết đôi là liên kết do 2 cặp electron dùng chung tạo nên. Liên kết đôi gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π.
  • Liên kết ba là liên kết do 3 cặp electron dùng chung tạo nên. Liên kết ba gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π.
👁️ 157 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
💫 Hợp chất hữu cơ
phải|nhỏ|[[Chloroform|Hình 1 : Methan () - Một trong những hợp chất hữu cơ đơn giản nhất]] Các **hợp chất hữu cơ** (hay **organic compound**)**,** là một lớp lớn của các hợp chất hóa học mà
💫 Chất hữu cơ
**Chất hữu cơ**, **vật liệu hữu cơ** hoặc **chất hữu cơ tự nhiên** đề cập đến nguồn lớn các hợp chất dựa trên carbon được tìm thấy trong môi trường tự nhiên và kỹ thuật,
💫 Hợp chất vô cơ
**Hợp chất vô cơ** là những hợp chất hóa học không có mặt nguyên tử carbon, ngoại trừ khí CO, khí CO2, axit H2CO3 và các muối carbonat, hydrocarbonat và các carbide kim loại. Chúng
💫 Hợp chất aliphatic
Trong hóa học, **hợp chất aliphatic** là các hợp chất hữu cơ, trong đó các nguyên tử cacbon liên kết với nhau tạo thành mạch thẳng hay mạch nhánh. Hợp chất aliphatic đơn giản nhất
💫 Alkan
:_Đối với hydrocarbon no chứa một hay nhiều mạch vòng, xem Cycloalkan._ nhỏ|Công thức cấu tạo của [[methan, alkan đơn giản nhất]] **Alkan** (tiếng Anh: _alkane_ ) trong hóa hữu cơ là hydrocarbon no không
💫 N-Butyllithi
**_n_-Butyllithi** C4H9Li (viết tắt _**n_-BuLi**) là thuốc thử cơ lithi. Nó là một trong những hợp chất hữu cơ kim loại (hợp chất cơ kim). Nó được sử dụng rộng rãi như một chất khởi
💫 Acid sulfanilic
**Acid sulfanilic (acid 4-aminobenzensulfonic)** là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là **H3NC6H4SO3**. Nó là một chất rắn màu trắng nhạt. Nó là một hợp chất có ion lưỡng tính, đó
💫 Trihalogenomethan
**Trihalogenomethan** (viết tắt là **THM**) là các hợp chất hữu cơ trong đó ba trong số bốn nguyên tử hydro của methan (CH4) được thay thế bằng các nguyên tử halogen. Nhiều trihalogenomethan được sử
💫 Natri benzensulfochleramin
**Natri benzensulfochleramin**, hay còn gọi là **Chloramin B** là một hợp chất hữu cơ chứa cation chlor (ion chlor dương) có công thức là **C6H5SO2NClNa**. Là chất rắn dạng bột có màu trắng, có tính
💫 Dimethylfomamide
**Dimethylformamide** là một hợp chất hữu cơ có công thức (CH3)2NC(O)H. Thường được viết tắt là DMF (mặc dù cách viết tắt này đôi khi được sử dụng cho dimethylfuran, hoặc dimethyl fumarate), chất lỏng
💫 Tert-Butyllithi
**_tert_-Butyllithi** là một hợp chất cơ kim có công thức hóa học là (CH3)3CLi, công thức phân tử là C4H9Li (giống như _n_-butyllithi). Là một hợp chất hữu cơ, nó có các ứng dụng trong
💫 Iodobenzen
**Iodobenzen** là một hợp chất hữu cơ iod bao gồm một vòng benzen được thay thế bằng một nguyên tử iod. Nó được sử dụng như một chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ.
💫 Fluorobenzen
**Fluorobenzen** là hợp chất hữu cơ có công thức C6H5F, thường được viết tắt là PhF. Là chất lỏng không màu, nó là tiền thân của nhiều hợp chất fluorophenyl. ## Chuẩn bị PhF được
💫 Hợp chất bão hòa và không bão hòa
Trong hóa học, **hợp chất bão hòa** là một hợp chất hóa học (hoặc ion) chống lại các phản ứng cộng, chẳng hạn như hydro hóa, thêm oxy hóa và liên kết với một bazơ
💫 Chloramin-T
**Chloramin-T** là hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là **CH3C6H4SO2NClNa.** Cả dạng muối khan và muối trihydrat của nó đều đã biết đến. Cả hai đều là chất bột màu trắng. Chloramin-T
💫 1,1-Dibromoethan
**1,1-Dibromoethan** là một hợp chất hữu cơ trong suốt, có màu hơi nâu, dễ cháy. Nó được phân loại là hợp chất brom hữu cơ, có công thức hóa học là **C2H4Br2** và nó là
💫 Dibromochloromethan
**Dibromochloromethan** là một hợp chất hữu cơ không màu đến vàng, nặng, mùi ngọt và không cháy với công thức hóa học là **CHBr2Cl**. Nó là một trihalogenomethan. Một lượng nhỏ dibromochloromethan được tạo ra
💫 Alcohol
:_Bài này viết về rượu nhìn theo phương diện hóa học như là một nhóm chất hữu cơ. Trong Wikipedia tiếng Việt còn có bài viết về các loại thức uống có cồn và ethanol._
💫 Tetrahydrofuran
nhỏ|Cấu trúc của [[VCl3(THF)3|VCl3(THF)3.]] **Tetrahydrofuran** (**THF**), hoặc **oxolan**, là một hợp chất hữu cơ có công thức (CH2)4O. Hợp chất này được phân loại là hợp chất dị vòng, cụ thể là một ete vòng.
💫 1-Propanethiol
**1-Propanethiol** hay **propyl mercaptan** là một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là **CH3CH2CH2SH**. Là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm thiol. Nó là một chất lỏng không màu, có mùi
💫 Oxetan
**Oxetan**, hoặc **1,3-propylen oxit**, là một hợp chất hữu cơ dị vòng có công thức phân tử là C3H6O, có một vòng bốn nguyên tử với ba nguyên tử cacbon và một nguyên tử oxy.
💫 Propionaldehyde
**Propionaldehyde** hoặc **propanal** là hợp chất hữu cơ có công thức là CH3CH2CHO. Nó là một aldehyde có ba nguyên tử carbon. Nó là một chất lỏng không màu, dễ cháy, có mùi trái cây
💫 Butanethiol
**Butanethiol**, còn được gọi là** butyl mercaptan**, là chất lỏng dễ bay hơi, màu vàng nhạt với mùi hôi thối. Trên thực tế, butanethiol có cấu trúc tương tự như một vài thành phần chính
💫 Benzonitril
**Benzonitril**, còn gọi là **_Phenyl cyanide_** là hợp chất hóa học hữu cơ có công thức là , thu gọn hơn là PhCN (Ph = Phenyl). Hợp chất hữu cơ thơm này là một chất
💫 Mesylat
Trong hóa học, **mesylat** là các hợp chất muối hoặc este của acid methanesulfonic (CH3SO3H) hoặc CSO3H4Trong muối, mesylate đóng vai trò như một anion CH3SO3−. Theo phiên âm quốc tế, mesylate có tên đúng
💫 Ethyl iodide
**Ethyl iodide** (hay **iodoethan**) là một hợp chất hữu cơ không màu, dễ cháy. Nó có công thức hóa học là **C2H5I** và được điều chế bằng cách đun nóng ethanol với iod và phosphor.
💫 Methyl carbamat
**Methyl carbamat** (còn gọi là **methylurethan**, hoặc **urethylan**) là một hợp chất hữu cơ và là este đơn giản nhất của acid carbamic với công thức hóa học là **H2NCO2H**. Nó là một chất rắn
💫 Ure
**Urea** là một hợp chất hữu cơ của carbon, nitơ, oxy và hydro, với công thức **CON2H4** hay (NH2)2CO và cấu trúc chỉ ra ở bên phải. Urea còn được biết đến như là **carbamide**,
💫 Ethyl sulfat
**Ethyl sulfate** (tên IUPAC: **ethyl hydro sulfate**), còn được gọi là **acid sulfovinic**, là một hợp chất hữu cơ được sử dụng trong việc sản xuất ethanol từ ethylene. Nó là este ethyl của acid
💫 Dimethyl ether
**Dimethyl ether** (**DME**, còn được gọi là **metoxymethan**) là hợp chất hữu cơ có công thức CH3OCH3, công thức phân tử là C2H6O. Là ether đơn giản nhất, nó là một chất khí không màu,
💫 Propynyllithi
**Propynyllithi** là một hợp chất hữu cơ lithi có công thức hóa học LiC2CH3. Nó là một chất rắn màu trắng nhanh chóng bị phân hủy khi tiếp xúc với không khí hoặc nước. Nó
💫 Tetramethylthiuram sulfide
**Tetramethylthiuram sulfide** là một hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh có công thức hóa học là ((CH3)2NCS)2S. Nó là chất rắn màu vàng có thể hòa tan trong dung môi hữu cơ. Nó là
💫 Brilliant Blue FCF
**Brilliant Blue FCF** (**Blue 1**) là một hợp chất hữu cơ tổng hợp được sử dụng chủ yếu làm chất tạo màu xanh cho thực phẩm chế biến, thuốc, thực phẩm chức năng và mỹ
💫 1,3,5-Trioxan
**1,3,5-Trioxan**, đôi khi còn được gọi là **trioxan** hoặc **trioxin**, là một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là C3H6O3. Nó là một chất rắn màu trắng có mùi giống như chloroform.
💫 Butyraldehyde
**Butyraldehyde**, còn được gọi là **butanal**, là một hợp chất hữu cơ có công thức là CH3(CH2)2CHO. Hợp chất này là dẫn xuất aldehyde của butan. Nó là một chất lỏng không màu, dễ cháy,
💫 2,3,3-Trimethylpentan
**2,3,3-Trimethylpentan** là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm hydrocarbon, có công thức hóa học là **C8H18**, hay **(CH3)2CHCH2C(CH3)3**. Nó là một trong 17 đồng phân của octan. Vì hợp chất hữu cơ này có
💫 Trimethylgali
**Trimethylgali**, thường được viết tắt là **TMG** hoặc **TMGa**, là hợp chất hữu cơ có công thức là **Ga(CH3)3**. Nó là chất lỏng không màu, tự bốc cháy ở nhiệt độ thường. Không giống như
💫 Propadien
**Propadien** () hoặc **allen** () là hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là **H2C=C=CH2**. Nó là allen đơn giản nhất, tức là một hợp chất có hai liên kết đôi carbon liền
💫 Keton
phải|nhỏ|Công thức cấu tạo tổng quát của keton **Keton** (tiếng Pháp: **Cétone**; thường được phiên âm là **xeton**) là một hợp chất hữu cơ, trong đó nhóm carbonyl C=O liên kết trực tiếp với 2
💫 Succinimide
**Succinimide** là một hợp chất hữu cơ có công thức (CH2)2(CO)2NH. Chất rắn màu trắng này được sử dụng trong một loạt các phản ứng tổng hợp hữu cơ cũng như trong một số quy
💫 Diterpen
thumbnail|right|[[Geranylgeranyl pyrophosphat, nguyên liệu ban đầu để tổng hợp sinh học diterpen]] **Diterpen** là một nhóm các hợp chất hữu cơ bao gồm bốn đơn vị isopren, thường có công thức phân tử là **C20H32**.
💫 Diethyl ether
**Diethyl ether**, hay đơn giản là **ether**, là một hợp chất hữu cơ trong lớp ether với công thức , đôi khi được viết tắt là . Nó là một chất lỏng dễ cháy không
💫 Hydrocarbon
thumb|upright=1.1|right|Mô hình cấu tạo một phân tử methane (CH4): hợp chất Hydrocarbon đơn giản nhất. **Hydrocarbon** là các hợp chất hữu cơ mà phân tử chỉ gồm carbon và hydro. Chúng lại được chia thành
💫 Nhóm chức
**Nhóm chức** 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
💫 Cellulose
Hình ảnh 3D hợp chất cao phân tử Cellulose:Màu nâu-[[cacbon, màu đỏ-oxy, màu trắng-hydro]] **Cellulose** là một hợp chất hữu cơ với công thức **(C6H10O5)_n_** một polysaccharide gồm chuỗi tuyến tính của hàng trăm đến
💫 Hợp chất thơm
**Hợp chất thơm** có các nghĩa khác nhau, phụ thuộc vào ngữ cảnh văn bản hay lời nói. Nó có thể là: * Trong cách nói thông thường nó biểu thị các hợp chất hóa
💫 Tetraacetyl diborat
**Tetraacetyl diborat** là một hợp chất hữu cơ chứa bor có công thức phân tử là (CH3COO)2BOB(CH3COO)2. ## Sản xuất Hợp chất này không được biết đến nhiều và được phát hiện tình cờ khi
💫 Acetyl chloride
**Acetyl chloride**, CH3COCl là một axit chloride và dẫn xuất của axit axetic. Nó thuộc về nhóm các hợp chất hữu cơ được gọi là acyl halide. Nó là một chất lỏng không màu, ăn
💫 Decanal
**Decanal** là một hợp chất hữu cơ, là một aldehyde với công thức hóa học là **C10H20O**. ## Decanal trong tự nhiên và ứng dụng Decanal xuất hiện tự nhiên trong cam, quýt, lúa mạch
💫 Glucose
**Glucose** còn gọi là **đường glucô**, **đường glu** là một loại monosaccharide với công thức phân tử C6H12O6 và phổ biến nhất. Glucose chủ yếu được tạo ra bởi thực vật và hầu hết các