Het belangrijkste verschil tussen functionele groep en substituent is dat de functionele groep een actief deel van een molecuul is, terwijl substituent een chemische soort is die een atoom of een groep atomen in een molecuul kan vervangen.
De termen functionele groep en substituent komen vaak voor in de organische chemie. Een functionele groep is een specifiek type substituent dat de activiteit van een molecuul veroorzaakt. Dit betekent dat de reacties die een bepaald molecuul ondergaat, worden bepaald door de functionele groep. Een substituent kan echter ofwel een actieve chemische soort of een inactieve chemische soort zijn.
Wat is een functionele groep?
Een functionele groep is een specifieke substituent binnen een molecuul die verantwoordelijk is voor de karakteristieke chemische reacties van die moleculen. Als de functionele groep hetzelfde is voor twee moleculen met verschillende chemische structuren, zullen de twee moleculen vergelijkbare soorten reacties ondergaan, ongeacht de grootte van de moleculen. De functionele groepen zijn in verschillende aspecten erg belangrijk; bij het identificeren van onbekende moleculen, bij het bepalen van eindproducten van reacties, bij chemische synthesereacties voor het ontwerpen en synthetiseren van nieuwe verbindingen, enz.
Figuur 01: Enkele belangrijke functionele groepen
Over het algemeen zijn functionele groepen aan het molecuul gehecht via covalente chemische bindingen. In polymeermaterialen zijn de functionele groepen gehecht aan de niet-polaire kern van koolstofatomen, waardoor het polymeer zijn specifieke karakteristieke eigenschappen krijgt. Soms zijn de functionele groepen geladen chemische soorten. d.w.z. carboxylaat-ionengroep. Dit maakt het molecuul een polyatomair ion. Bovendien worden de functionele groepen die in coördinaatcomplexen aan een centraal metaalatoom hechten, liganden genoemd. Enkele veelvoorkomende voorbeelden van functionele groepen zijn onder meer een hydroxylgroep, carbonylgroep, aldehydegroep, ketongroep, carboxylgroep, enz.
Wat is een plaatsvervanger?
Een substituent is een atoom of een groep atomen die een of meer atomen in een molecuul kan vervangen. Hier heeft de substituent de neiging zich te hechten aan dit nieuwe molecuul. Bij het beschouwen van de soorten substituenten zijn er ook actieve groepen zoals functionele groepen en inactieve groepen. Bovendien kunnen sterische effecten optreden vanwege het volume dat wordt ingenomen door de substituenten in het molecuul dat ze vervangen. Er kunnen ook polaire effecten optreden door de combinatie van inductieve effecten en mesomere effecten. Afgezien daarvan zijn de termen meest gesubstitueerd en minst gesubstitueerd nuttig bij het verklaren van het relatieve aantal substituenten in verschillende moleculen.
Figuur 02: Plaatsing van vervangende groepen zodat de reactiviteit van het molecuul toeneemt
Bij het benoemen van organische verbindingen moeten we rekening houden met de soorten substituenten die ze hebben en de posities van die substituenten. Het achtervoegsel -yl betekent bijvoorbeeld dat één waterstofatoom van het molecuul is vervangen; -ylideen betekent twee waterstofatomen (door een dubbele binding tussen molecuul en nieuwe substituent) en -ylidyne betekent dat drie waterstofatomen worden vervangen door een substituent (door een drievoudige binding tussen molecuul en nieuwe substituent).
Wat is het verschil tussen functionele groep en plaatsvervanger?
Het belangrijkste verschil tussen functionele groep en substituent is dat een functionele groep een actief deel van een molecuul is, terwijl een substituent een chemische soort is die een atoom of een groep atomen in een molecuul kan vervangen. Bovendien zijn functionele groepen actieve groepen en veroorzaken ze de specifieke kenmerken van het molecuul. In feite zijn ze een specifiek type substituenten. Anderzijds kunnen substituenten actieve of inactieve groepen zijn; dat betekent dat ze al dan niet de specifieke activiteit van het molecuul kunnen veroorzaken.
Hieronder infographic vat het verschil tussen functionele groep en substituent samen.
Samenvatting – Functionele groep versus plaatsvervanger
In de organische chemie komen de termen functionele groep en substituent vaak voor. Het belangrijkste verschil tussen functionele groep en substituent is dat een functionele groep een actief deel van een molecuul is, terwijl een substituent een chemische soort is die een atoom of een groep atomen in een molecuul kan vervangen.
