Hauptunterschied – Alkyl- vs. Arylgruppe
Funktionale Gruppen sind ein Teil organischer Moleküle, die die charakteristischen Eigenschaften eines bestimmten Moleküls haben. Einige Beispiele dieser funktionellen Gruppen schließen Alkohole, Carbonsäuregruppen, Amingruppen usw. ein. Diese funktionellen Gruppen sind Seitengruppen der Hauptkohlenstoffkette. Mit anderen Worten, funktionelle Gruppen sind Teil eines großen Moleküls. Es kann ein Atom, eine Gruppe von Atomen oder sogar ein Ion sein. Meistens sind diese Gruppen für die Reaktionen verantwortlich, die das Molekül durchlaufen kann. Diese funktionellen Gruppen sollten bei der Benennung eines organischen Moleküls berücksichtigt werden. Eine funktionelle Gruppe hat immer eine freie Position in ihrer Struktur, um an eine Kohlenstoffkette gebunden zu werden. Der Hauptunterschied zwischen Alkyl und Aryl besteht darin, dass die Alkylgruppe keinen aromatischen Ring hat, während die Arylgruppe einen aromatischen Ring hat.
Was ist eine Alkylgruppe?
Eine Alkylgruppe ist eine funktionelle Gruppe, die in organischen Molekülen zu finden ist. Es ist ein Alkan, in dessen Kette ein Wasserstoffatom fehlt. Diese freie Stelle kann an ein Kohlenstoffatom einer Kohlenstoffkette angehängt werden. Diese Alkylgruppe kann eine einfache, verzweigte oder zyklische Kette sein, hat aber keine aromatischen Ringe. Alkylgruppen haben in ihrer Struktur nur Kohlenstoff- und Wasserstoffatome. Die allgemeine Formel einer Alkylgruppe kann als CnH2n+1 angegeben werden, was sich von der Formel eines Alkans, C, unterscheidet nH2n+2 mit Verlust eines Wasserstoffatoms. Somit leiten sich Alkylgruppen von Alkanen ab. Die kleinste Alkylgruppe ist die Methylgruppe, die als –CH3 angegeben werden kann. Sie wurde vom Alkanmethan (CH4) abgeleitet. Manchmal neigt man dazu, Cycloalkylgruppen mit aromatischen Gruppen zu verwechseln. Aber es gibt einen großen Unterschied zwischen ihnen. Cycloalkane sind gesättigt und haben keine Doppelbindungen, aber aromatische Ringe sind ungesättigt und haben Doppelbindungen in ihrer Struktur (z. B. Cyclohexan). Das Wort gesättigt impliziert, dass es die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen hat, mit denen es sich verbinden kann. Auch in der Morphologie sind Cycloalkane 3D-Strukturen, während aromatische Verbindungen planare Strukturen sind. Daher sind alle Alkylgruppen gesättigt, weil Alkylgruppen von Alkanen abgeleitet sind. Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Propylgruppen.
Abbildung 01: Propylgruppen
Was ist eine Arylgruppe?
Eine Arylgruppe enthält immer einen aromatischen Ring. Die Arylgruppe ist eine einfache aromatische Verbindung, bei der eines ihrer Wasserstoffatome fehlt. Dieses fehlende Wasserstoffatom ermöglicht es, an eine Kohlenstoffkette gebunden zu werden. Der häufigste aromatische Ring ist Benzol. Alle Arylgruppen leiten sich von Benzolstrukturen ab. Einige Beispiele für Arylgruppen umfassen eine von Benzol abgeleitete Phenylgruppe und eine von Naphthalin abgeleitete Naphthylgruppe. Diese Arylgruppen können Substitutionen in ihrer aromatischen Struktur aufweisen. Beispielsweise leitet sich die Tolylgruppe von Toluol ab, wobei Toluol ein Benzolring mit der Substitution einer Methylgruppe ist. Alle Arylgruppen sind ungesättigt. Das bedeutet, dass die Struktur von Arylgruppen aus Doppelbindungen besteht. Aber Benzol ist nicht die einzige Art von aromatischem Ring, den Arylgruppen haben können. Beispielsweise ist die Indolylgruppe eine Arylgruppe, die an die übliche Aminosäure Tryptophan gebunden ist. Das folgende Bild zeigt die Phenylgruppe, die sich von einem Benzolring ableitet.
Abbildung 02: Phenylgruppe
Was ist der Unterschied zwischen Alkyl- und Arylgruppen?
Alkyl vs. Arylgruppen |
|
| Alkylgruppen sind von Alkanen abgeleitete funktionelle Gruppen. | Arylgruppen sind funktionelle Gruppen, die von aromatischen Ringen abgeleitet sind. |
| Aromatischer Ring | |
| Alkylgruppen haben keine aromatischen Ringe | Arylgruppen bestehen aus aromatischen Ringen |
| Morphologie | |
| Alkylgruppen können lineare, verzweigte oder zyklische Strukturen sein. | Arylgruppen sind im Wesentlichen zyklische Strukturen. |
| Sättigung | |
| Alkylgruppen sind immer gesättigt. | Arylgruppen sind ungesättigt. |
| Stabilität | |
| Verbindungen mit Alkylgruppen sind weniger stabil als solche mit Arylgruppen. | Verbindungen mit Arylgruppen sind aufgrund des aromatischen Rings stabiler. |
Zusammenfassung – Alkyl vs. Arylgruppen
Organische Verbindungen können linear, verzweigt oder zyklisch sein und funktionelle Gruppen aufweisen. Alkylgruppen und Arylgruppen sind zwei Beispiele für funktionelle Gruppen. Sowohl Alkyl- als auch Arylgruppen haben Kohlenstoff- und Wasserstoffatome. Der Hauptunterschied zwischen Alkyl- und Arylgruppen besteht darin, dass Alkylgruppen keine aromatischen Ringe haben, während Arylgruppen aromatische Ringe in ihrer Struktur haben.
