Kohlenwasserstoff
Kohlenwasserstoff ist organische Verbindung bestehend nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff.
Einteilung
Kohlenwasserstoffe werden traditionell in Gruppen eingeteilt nach dem Typ der Bindungen zwischen Atomen oder nach dem Umstand, ob ihre Grundkohlenstoffkette offen (acyklick) oder geschlossen (zyklick) ist.
Nach dem Typ der Bindungen
- alifatisch (enthalten kein Benzolring)
- gesättigt: Alkane, Cycloalkane,
- ungesättigt mit Doppelbindungen: Alkene, Cycloalkene, Dien und Polyene,
- ungesättigt mit Dreifachbindungen: Alkine, Cycloalkine,
- aromatisch (Aren) (enthalten mindestens einen Benzolring).
Zyklische aliphatische Kohlenwasserstoffe heißen alicyklisch (zykloalifatisch).
Der einfachste Kohlenwasserstoff ist Methan, ein Kohlenwasserstoff mit einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen: CH4. Ethan ist ein Kohlenwasserstoff (genauer gesagt ein Alkan), bestehend aus zwei Kohlenstoffatomen, die durch eine Einfachbindung verbunden sind, wobei jedes Atom drei Wasserstoffatome trägt: C2H6. Propan hat drei Kohlenstoffatome (C3H8) und Butan vier (C4H10). Danach folgen Pentan (5), Hexan (6), Heptan (7), Octan (8), Nonan (9), Decan (10), Undecan (11) und Dodecan (12). Diese homologe Reihe setzt sich weiter fort und unterscheidet sich um den homologen Anstieg CH2, der allgemeine Formel der Alkane ist also CnH2n+2.
Kohlenwasserstoffe und Derivate
Es gibt drei Arten von Nomenklaturen für Kohlenwasserstoffe: trivial, was am ältesten ist und mit dem Fundort oder den Eigenschaften zusammenhängt, funktionale Gruppen (radikal-funktionale), bestehend aus einem Kohlenwasserstoffrest und dem Namen der funktionellen Gruppe, und systematisch, definiert von der Organisation IUPAC.
Der chemische Name eines Kohlenwasserstoffs kann aus Präfixen, dem Stamm, der die Anzahl der Kohlenstoffatome angibt, und einer Endung bestehen. Präfixe können zahlenmäßig (di, tri, tetra, …) oder nomenklatorisch (cyklo- für geschlossene Ketten, iso- und neo- für verzweigte Ketten, alkyl- für gebundene Kohlenwasserstoffreste) sein. Eine größere Auswahl an Präfixen enthält Kohlenwasserstoffderivate zur Bezeichnung funktioneller Gruppen. Stamm bezeichnet die Anzahl der Kohlenstoffatome und ist entweder trivial (meth-, eth-) oder basiert auf Zahlen. Endung drückt die chemische Bindung (-an, -en, -di-en, -in) oder den Kohlenwasserstoffrest (-yl) aus. Bei Kohlenwasserstoffderivaten kommen zusätzliche Endungen für funktionelle Gruppen vor.
Beim Erstellen des Namens eines Kohlenwasserstoffs ist es zunächst notwendig, die längste Kohlenstoffkette mit der größtmöglichen Anzahl an Mehrfachbindungen zu finden. Danach wird das Kohlenstoffatom nummeriert, um die kleinstmöglichen Zahlen zu erzeugen.
Die Doppelbindung hat Vorrang vor der Dreifachbindung und vor dem Kohlenwasserstoffrest. Präfixe mit der Positionsnummer des Kohlenwasserstoffrests folgen alphabetisch nach ihrem Namen. Ebenso werden die Endungen, die den Bindungstyp bezeichnen, alphabetisch geordnet. Bei verzweigten Kohlenwasserstoffen, die am Ende der Kette die Gruppe (CH3)2CH- enthalten, kann der Präfix iso- verwendet werden, bei der Gruppe (CH3)3C- der Präfix neo-.
