Der Hauptunterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent besteht darin, dass die funktionelle Gruppe ein aktiver Teil eines Moleküls ist, während der Substituent eine chemische Spezies ist, die ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül ersetzen kann.
Die Begriffe funktionelle Gruppe und Substituent findet man häufig in der organischen Chemie. Eine funktionelle Gruppe ist eine bestimmte Art von Substituent, der die Aktivität eines Moleküls bewirkt. Das heißt, die Reaktionen, die ein bestimmtes Molekül durchmacht, werden durch die funktionelle Gruppe bestimmt. Ein Substituent kann jedoch entweder eine aktive chemische Spezies oder eine inaktive chemische Spezies sein.
Was ist eine funktionelle Gruppe?
Eine funktionelle Gruppe ist ein spezifischer Substituent innerhalb eines Moleküls, der für die charakteristischen chemischen Reaktionen dieser Moleküle verantwortlich ist. Wenn 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. Die funktionellen Gruppen sind in verschiedener Hinsicht 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.
Abbildung 01: Einige wichtige funktionelle Gruppen
Im Allgemeinen werden funktionelle Gruppen über kovalente chemische Bindungen an das Molekül gebunden. In Polymermaterialien sind die funktionellen Gruppen an den unpolaren Kern von Kohlenstoffatomen gebunden, was dem Polymer seine spezifischen charakteristischen Eigenschaften verleiht. Manchmal sind die funktionellen Gruppen geladene chemische Spezies. d.h. Carboxylationengruppe. Dadurch wird das Molekül zu einem mehratomigen Ion. Darüber hinaus werden die funktionellen Gruppen, die in koordinativen Komplexen an ein zentrales Metallatom anlagern, als Liganden bezeichnet. Einige gängige Beispiele für funktionelle Gruppen umfassen Hydroxylgruppen, Carbonylgruppen, Aldehydgruppen, Ketongruppen, Carboxylgruppen usw.
Was ist ein Substituent?
Ein Substituent ist ein Atom oder eine Gruppe von Atomen, die ein oder mehrere Atome in einem Molekül ersetzen können. Hier neigt der Substituent dazu, sich mit diesem neuen Molekül zu verbinden. Wenn man die Arten von Substituenten betrachtet, gibt es sowohl aktive Gruppen wie funktionelle Gruppen als auch inaktive Gruppen. Außerdem können aufgrund des von den Substituenten in dem Molekül, das sie ersetzen, eingenommenen Volumens sterische Effekte auftreten. Es können auch polare Effekte auftreten, die durch die Kombination von induktiven Effekten und mesomeren Effekten entstehen. Abgesehen davon sind die Begriffe am meisten substituiert und am wenigsten substituiert, um die relative Anzahl von Substituenten in verschiedenen Molekülen zu erklären.
Abbildung 02: Platzierung von Substituentengruppen, sodass die Reaktivität des Moleküls steigt
Bei der Benennung organischer Verbindungen müssen wir die Arten von Substituenten berücksichtigen, die sie haben, und auch die Positionen dieser Substituenten. Beispielsweise bedeutet die Endung –yl, dass ein Wasserstoffatom des Moleküls ersetzt wird; -yliden bedeutet zwei Wasserstoffatome (durch eine Doppelbindung zwischen Molekül und neuem Substituenten) und –ylidin bedeutet, dass drei Wasserstoffatome durch einen Substituenten ersetzt werden (durch eine Dreifachbindung zwischen Molekül und neuem Substituenten).
Was ist der Unterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent?
Der Hauptunterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent besteht darin, dass eine funktionelle Gruppe ein aktiver Teil eines Moleküls ist, während ein Substituent eine chemische Spezies ist, die ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül ersetzen kann. Darüber hinaus sind funktionelle Gruppen aktive Gruppen und bewirken die spezifischen Eigenschaften des Moleküls. Tatsächlich sind sie eine spezifische Art von Substituenten. Andererseits können Substituenten entweder aktive oder inaktive Gruppen sein; Das heißt, sie können die spezifische Aktivität des Moleküls verursachen oder auch nicht.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent zusammen.
Zusammenfassung – Funktionelle Gruppe vs. Substituent
In der organischen Chemie findet man häufig die Begriffe funktionelle Gruppe und Substituent. Der Hauptunterschied zwischen funktioneller Gruppe und Substituent besteht darin, dass eine funktionelle Gruppe ein aktiver Teil eines Moleküls ist, während ein Substituent eine chemische Spezies ist, die ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül ersetzen kann.
