Der Hauptunterschied zwischen Heteroatom und funktioneller Gruppe besteht darin, dass ein Heteroatom ein beliebiges anderes Atom als Kohlenstoff und Wasserstoff ist, während eine funktionelle Gruppe ein Atom oder eine Gruppe von Atomen ist, die für die chemische Reaktivität einer organischen Verbindung verantwortlich ist.
Die Begriffe Heteroatom und funktionelle Gruppe werden hauptsächlich in der organischen Chemie verwendet, da sie wichtig sind, um die Eigenschaften organischer Verbindungen auszudrücken.
Was ist ein Heteroatom?
Ein Heteroatom in der Chemie ist jedes Atom außer Kohlenstoff und Wasserstoff. Mit anderen Worten, Heteroatome sind Atome, die weder Kohlenstoff noch Wasserstoff sind. Die Vorsilbe „hetero-“bezieht sich auf die griechische Bedeutung „anders“.
Praktisch verwenden wir diesen Begriff, um speziell die Nicht-Kohlenstoffatome zu bezeichnen, die Kohlenstoffatome im Rückgrat molekularer Strukturen ersetzt haben. Zu den am häufigsten vorkommenden Heteroatomen in organischen Verbindungen gehören Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Chlor, Brom und Jod. Es können auch einige Metallatome wie Lithium und Magnesium vorhanden sein.
Abbildung 01: Eine organische Verbindung mit Stickstoff als Heteroatom
Wir können den Begriff Heteroatom verwenden, um eine Proteinstruktur zu beschreiben, während ein Heteroatom-Datensatz ein Atom ist, das zu einem kleinen Molekül-Cofaktor gehört, der nicht Teil einer Biopolymerkette ist.
Bei Zeolithen bezieht sich der Begriff Heteroatom auf die teilweise isomorphe Substitution typischer Gerüstatome, einschließlich Silizium, Aluminium und Phosphor, durch andere Atome wie Beryllium, Vanadium und Chrom.
Was ist eine funktionelle Gruppe?
Funktionale Gruppen sind spezifische Substituenten, die innerhalb eines Moleküls vorkommen und für die charakteristischen chemischen Reaktionen verantwortlich sind, denen diese Moleküle unterliegen. Wenn beispielsweise die funktionelle Gruppe für zwei Moleküle mit unterschiedlichen chemischen Strukturen dieselbe ist, durchlaufen die beiden Moleküle ähnliche Arten von Reaktionen, unabhängig von der Größe der Moleküle. Im Allgemeinen sind funktionelle Gruppen in verschiedenen Aspekten sehr wichtig; bei der Identifizierung unbekannter Moleküle, bei der Bestimmung von Endprodukten von Reaktionen, bei chemischen Synthesereaktionen für das Design und die Synthese neuer Verbindungen usw.
Normalerweise werden funktionelle Gruppen über kovalente chemische Bindungen an ein Molekül gebunden. In Polymeren sind funktionelle Gruppen an den unpolaren Kern von Kohlenstoffatomen gebunden, die dem Polymer seine spezifischen charakteristischen Eigenschaften verleihen. Funktionelle Gruppen sind jedoch manchmal geladene chemische Spezies. d.h. Carboxylationengruppe. Dadurch wird das Molekül zu einem mehratomigen Ion. Darüber hinaus werden funktionelle Gruppen, die in koordinativen Komplexen an ein zentrales Metallatom anlagern, als Liganden bezeichnet. Einige gängige Beispiele für funktionelle Gruppen sind Hydroxylgruppen, Carbonylgruppen, Aldehydgruppen, Ketongruppen und Carboxylgruppen.
Was ist der Unterschied zwischen Heteroatom und funktioneller Gruppe?
Die Begriffe Heteroatom und funktionelle Gruppe sind hauptsächlich in der organischen Chemie nützlich, da diese Begriffe wichtig sind, um die Eigenschaften organischer Verbindungen auszudrücken. Der Hauptunterschied zwischen Heteroatom und funktioneller Gruppe besteht darin, dass ein Heteroatom ein beliebiges anderes Atom als Kohlenstoff und Wasserstoff ist, während eine funktionelle Gruppe ein Atom oder eine Gruppe von Atomen ist, die für die chemische Reaktivität einer organischen Verbindung verantwortlich ist. Darüber hinaus sind Stickstoffatome im Pyridinmolekül Beispiele für Heteroatome, während Aldehyde, Ketone, Alkohole, Amide, Carbonsäuren usw. Beispiele für funktionelle Gruppen sind.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Heteroatom und funktioneller Gruppe in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Heteroatom vs. funktionelle Gruppe
Heteroatome und funktionelle Gruppen kommen in organischen Verbindungen vor. Der Hauptunterschied zwischen Heteroatom und funktioneller Gruppe besteht darin, dass ein Heteroatom ein beliebiges anderes Atom als Kohlenstoff und Wasserstoff ist, während eine funktionelle Gruppe ein Atom oder eine Gruppe von Atomen ist, die für die chemische Reaktivität einer organischen Verbindung verantwortlich ist.
