ההבדל העיקרי בין קבוצה פונקציונלית לתחליף הוא שהקבוצה הפונקציונלית היא חלק פעיל של מולקולה בעוד שתחליף הוא מין כימי שיכול להחליף אטום או קבוצת אטומים במולקולה.
המונחים קבוצה פונקציונלית ומחליף נמצאים לעתים קרובות בכימיה אורגנית. קבוצה פונקציונלית היא סוג מסוים של תחליף הגורם לפעילות של מולקולה. המשמעות היא שהתגובות שעוברת מולקולה מסוימת נקבעות על ידי הקבוצה התפקודית. עם זאת, תחליף יכול להיות מין כימי פעיל או מין כימי לא פעיל.
מהי קבוצה פונקציונלית?
קבוצה פונקציונלית היא תחליף ספציפי בתוך מולקולה שאחראי לתגובות הכימיות האופייניות של אותן מולקולות. אם הקבוצה התפקודית זהה לשתי מולקולות בעלות מבנים כימיים שונים, שתי המולקולות יעברו סוגים דומים של תגובות, ללא קשר לגודל המולקולות. הקבוצות הפונקציונליות חשובות מאוד בהיבטים שונים; בזיהוי מולקולות לא ידועות, בקביעת תוצרי קצה של תגובות, בתגובות סינתזה כימיות לתכנון וסינתזה של תרכובות חדשות וכו'.
איור 01: כמה קבוצות פונקציונליות חשובות
בדרך כלל, קבוצות פונקציונליות מחוברות למולקולה באמצעות קשרים כימיים קוולנטיים. בחומרים פולימריים, הקבוצות הפונקציונליות מחוברות לליבה הלא קוטבית של אטומי פחמן, מה שמעניק לפולימר את המאפיינים הספציפיים שלו.לפעמים, הקבוצות הפונקציונליות הן מינים כימיים טעונים. כלומר קבוצת יוני קרבוקסילטים. זה הופך את המולקולה ליון פוליאטומי. בנוסף, הקבוצות הפונקציונליות הנצמדות לאטום מתכת מרכזי במתחמי קואורדינטות נקראות ליגנדים. כמה דוגמאות נפוצות לקבוצות פונקציונליות כוללות קבוצת הידרוקסיל, קבוצת קרבוניל, קבוצת אלדהיד, קבוצת קטון, קבוצת קרבוקסיל וכו'.
מהו תחליף?
תחליף הוא אטום או קבוצת אטומים שיכולים להחליף אטום אחד או יותר במולקולה. כאן, התחליף נוטה להיצמד עם מולקולה חדשה זו. כאשר בוחנים את סוגי התחליפים, יש גם קבוצות פעילות כמו קבוצות פונקציונליות וגם קבוצות לא פעילות. יתר על כן, השפעות סטריות עשויות להתעורר עקב הנפח שתופסים התחליפים במולקולה שהם מחליפים. יכולות להיות גם השפעות קוטביות המתעוררות עקב השילוב של השפעות אינדוקטיביות והשפעות מזומריות. מלבד זאת, המונחים הכי-מוחלפים והפחות-מוחלפים שימושיים כאשר מסבירים את המספר היחסי של תחליפים במולקולות שונות.
איור 02: מיקום קבוצות תחליפים כך שהתגובתיות של המולקולה תגדל
כאשר נותנים שמות לתרכובות אורגניות, עלינו לשקול את סוגי התחליפים שיש להם ואת מיקומם של התחליפים הללו. לדוגמה, הסיומת –yl פירושה, אטום מימן אחד של המולקולה מוחלף; -ylidene פירושו שני אטומי מימן (על ידי קשר כפול בין מולקולה לתחליף חדש) ו-ylidine פירושו שלושה אטומי מימן מוחלפים בתחליף (על ידי קשר משולש בין מולקולה לתחליף חדש).
מה ההבדל בין קבוצה פונקציונלית לתחליף?
ההבדל העיקרי בין קבוצה פונקציונלית לתחליף הוא שקבוצה פונקציונלית היא חלק פעיל ממולקולה ואילו תחליף הוא מין כימי שיכול להחליף אטום או קבוצת אטומים במולקולה.יתר על כן, קבוצות תפקודיות הן קבוצות פעילות, והן גורמות למאפיינים הספציפיים של המולקולה. למעשה, הם סוג מסוים של תחליפים. מצד שני, תחליפים יכולים להיות קבוצות פעילות או לא פעילות; כלומר, הם עלולים לגרום או לא לגרום לפעילות הספציפית של המולקולה.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין קבוצה פונקציונלית לתחליף.
סיכום – קבוצה פונקציונלית לעומת מחליף
בכימיה אורגנית, המונחים קבוצה פונקציונלית ומחליף נמצאים לעתים קרובות. ההבדל העיקרי בין קבוצה פונקציונלית לתחליף הוא שקבוצה פונקציונלית היא חלק פעיל של מולקולה ואילו תחליף הוא מין כימי שיכול להחליף אטום או קבוצת אטומים במולקולה.
