Belangrijkste verschil - Homocyclische versus heterocyclische verbindingen

Cyclische verbindingen in de chemie zijn moleculen met atomen die aan elkaar zijn gebonden en een ringstructuur vormen. Om een ​​ring te vormen, moeten er minstens drie atomen aan elkaar gebonden zijn. Als de ring alleen uit koolstofatomen bestaat, dan is het een organisch cyclisch molecuul. Als geen van de atomen in de ring koolstofatomen zijn, zijn het anorganische verbindingen. Als de atomen in de ring tot hetzelfde element behoren, worden ze homocyclische verbindingen genoemd. Maar als er zowel koolstof als andere atomen in de ring aanwezig zijn, staan ​​ze bekend als heterocyclische verbindingen. Dit is het belangrijkste verschil tussen homocyclische en heterocyclische verbindingen.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat zijn homocyclische verbindingen? - Definitie, organische en anorganische homocyclische verbindingen, voorbeelden 2. Wat zijn heterocyclische verbindingen? - Definitie, organische en anorganische heterocyclische verbindingen, voorbeelden 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen homocyclische en heterocyclische verbindingen? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen homocyclische en heterocyclische verbindingen? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: atoom, benzeen, carbocycles, carbocyclische verbindingen, cyclische verbindingen, heterocyclische, homocyclische, anorganische, organische, zwavel

Wat zijn homocyclische verbindingen?

Homocyclische verbindingen zijn cyclische verbindingen met atomen van hetzelfde element als ringleden. In de organische chemie bestaan ​​homocyclische verbindingen alleen uit koolstofatomen. Deze verbindingen zijn ook bekend als: carbocyclische verbindingen of carbocycles. Het kunnen zowel organische verbindingen als anorganische verbindingen zijn. Anorganische verbindingen bevatten geen koolstofatomen in de ringstructuur. Ze bevatten verschillende elementen zoals zwavel, silicium, fosfor, boor, enz. Het aantal atomen in een homocyclische verbinding kan variëren van 3 tot veel meer.

De gebruikelijke carbocyclische verbindingen omvatten cycloalkanen (een gewoon alkaan met een ring of lus) en cycloalkenen (een type alkeenkoolwaterstof dat een gesloten ring van koolstofatomen bevat). De volgende afbeelding toont de eerste vier cycloalkanen. Deze verbindingen bevatten koolstofatomen die met elkaar zijn verbonden via sigma-bindingen (enkele bindingen), en alle koolstofatomen zijn sp³ gehybridiseerd en vormen een ring. In cycloalkenen zijn de koolstofatomen sp² gehybridiseerd en zijn met elkaar verbonden met één enkele binding en één dubbele binding (samen met één enkele binding tussen C en H). Een van de meest voorkomende cycloalkenen is benzeen.

Figuur 1: Cycloalkanen zijn Carbocycles

In de anorganische chemie vormen elementen zoals zwavel, silicium en fosfor enkele veel voorkomende cyclische verbindingen die homocyclische verbindingen zijn. Dodecasulfur is bijvoorbeeld samengesteld uit alleen zwavelatomen die een ringstructuur vormen.

Wat zijn heterocyclische verbindingen?

Heterocyclische verbindingen zijn cyclische verbindingen met atomen van verschillende elementen als ringleden, waaronder koolstofatomen. Er moeten minstens twee verschillende elementen aanwezig zijn als leden, en er moeten minstens 3 atomen zijn om een ​​ring te vormen.

In organische heterocyclische verbindingen zijn elementen zoals zuurstof, stikstof of zwavel aanwezig in plaats van een koolstofatoom in de ringstructuur. Halogenen zijn echter nooit in de ring te vinden. Dit komt omdat een atoom ten minste twee bindingen moet vormen om deel te nemen aan een ringstructuur, maar halogenen kunnen slechts één enkele binding vormen.

Figuur 2: Sommige heterocyclische organische verbindingen die enkele andere elementen bevatten, zoals zuurstof, zwavel en stikstof

Deze verbindingen lijken op een cycloalkaan of een cycloalkaan wanneer atomen van andere elementen worden vervangen door koolstofatomen.

Overeenkomsten tussen homocyclische en heterocyclische verbindingen

Verschil tussen homocyclische en heterocyclische verbindingen

Definitie

Homocyclische verbindingen: Homocyclische verbindingen zijn cyclische verbindingen met atomen van hetzelfde element als ringleden.

Heterocyclische verbindingen: Heterocyclische verbindingen zijn cyclische verbindingen met atomen van de verschillende elementen als ringleden, waaronder koolstofatomen.

Soorten atomen

Homocyclische verbindingen: De ring van een homocyclische verbinding bevat atomen van hetzelfde element.

Heterocyclische verbindingen: De ring van een heterocyclische verbinding bevat atomen van verschillende elementen.

Samenstelling

Homocyclische verbindingen: Homocyclische verbindingen bevatten atomen van hetzelfde element die aan elkaar zijn gebonden en een ring vormen.

Heterocyclische verbindingen: Heterocyclische verbindingen bevatten atomen van ten minste twee verschillende elementen die aan elkaar zijn gebonden en een ring vormen.

Voorbeelden

Homocyclische verbindingen: Enkele voorbeelden van homocyclische verbindingen zijn benzeen, cyclohexaan, tolueen, cyclohexanol, enz.

Heterocyclische verbindingen: Enkele voorbeelden van heterocyclische verbindingen zijn pyran (bevatten zuurstof), azocine (bevatten koolstof en stikstof), thiocaan (bevatten koolstof en zwavel), enz.

Conclusie

Heterocyclische en homocyclische verbindingen zijn samengesteld uit ringstructuren waarin atomen aan elkaar zijn gebonden en een ingesloten, cyclische structuur vormen. Het belangrijkste verschil tussen homocyclische en heterocyclische verbindingen is dat homocyclische verbindingen ringen bevatten die zijn gemaakt van atomen van hetzelfde element, terwijl heterocyclische verbindingen ringen bevatten die zijn gemaakt van atomen van verschillende elementen.

Verwijzing:

1. Denisko, Olga V. en Alan Roy Katritzky. "Heterocyclische verbinding." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 8 december 2014, hier beschikbaar.2. "Heterocyclische verbinding." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 jan. 2018, hier beschikbaar.3. "Cyclische verbinding." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 januari 2018, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Eerste vier cycloalkanen" door Pete Davis - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia2. "Heterocycle-voorbeeld" door Peter Davis - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia