Unterschied zwischen Alkyl und Aryl

Hauptunterschied - Alkyl gegen Aryl

Alkyl und Aryl sind zwei chemische Begriffe, die zur Bezeichnung funktioneller Gruppen organischer Verbindungen verwendet werden. Funktionsgruppen sind Teile organischer Moleküle, die für die charakteristischen Eigenschaften eines bestimmten Moleküls verantwortlich sind. Sie sind Anteile von großen Molekülen. Eine Alkylgruppe ist eine funktionelle Gruppe, die in organischen Molekülen vorkommt. Es ist ein Alkan mit einem freien Punkt, der durch den Verlust eines Wasserstoffatoms gebildet wird. Eine Arylgruppe enthält immer einen aromatischen Ring. Die Arylgruppe ist eine einfache aromatische Verbindung, bei der ein Wasserstoffatom aus dem Ring entfernt wird, wodurch es an eine Kohlenstoffkette gebunden werden kann. Der Hauptunterschied zwischen Alkyl und Aryl ist das Die Alkylgruppe hat keinen aromatischen Ring, während die Arylgruppe einen aromatischen Ring aufweist.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Alkyl?
     - Definition, Alkylgruppe, Alkylhalogenide
2. Was ist Aryl
    - Definition, Arylgruppe, Arylhalogenide
3. Was ist der Unterschied zwischen Alkyl und Aryl?
    - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Alkan, Alkyl, Alkylhalogenid, Aromatisch, Aryl, Arylgruppe, funktionelle Gruppen

Was ist Alkyl?

Eine Alkylgruppe ist eine funktionelle Gruppe, die in organischen Molekülen vorkommt. Es ist ein Alkan mit einem freien Punkt, der durch den Verlust eines Wasserstoffatoms gebildet wird. Dieser Punkt kann an ein Kohlenstoffatom einer Kohlenstoffkette gebunden sein. Diese Alkylgruppe kann einfach, verzweigt oder cyclisch sein, weist jedoch keine aromatischen Ringe auf. Alkylgruppen haben nur Kohlenstoff- und Wasserstoffatome in ihrer Struktur.

Die allgemeine Formel für eine Alkylgruppe kann als C angegeben werden_nH_{2n + 1} welche sich von der Formel eines Alkans unterscheidet, C_nH_{2n + 2} mit dem Verlust eines Wasserstoffatoms. So leiten sich Alkylgruppen von Alkanen ab. Die kleinste Alkylgruppe ist eine Methylgruppe, die als -CH angegeben werden kann₃. Es leitet sich vom Alkanmethan (CH₄). Menschen verwechseln manchmal Cycloalkylgruppen mit aromatischen Gruppen. 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. Das Wort gesättigt gibt an, dass es die maximale Anzahl an Wasserstoffatomen hat, mit der es binden kann. Cycloalkane sind selbst in der Morphologie 3D-Strukturen, während aromatische Verbindungen planare Strukturen sind. Daher sind alle Alkylgruppen gesättigt, da sich Alkylgruppen von Alkanen ableiten. Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Alkylgruppen.

Abbildung 1: Einige Beispiele für Alkylgruppen

Alkylhalogenid ist, wie es durch seinen Namen ausgedrückt wird, eine Verbindung mit einem Halogenatom, das an eine Kette von Kohlenstoffatomen gebunden ist. Hier wird ein Wasserstoffatom der Kohlenstoffkette durch ein Halogenatom ersetzt. Je nach Art des gebundenen Halogens und der Struktur der Kohlenstoffkette unterscheiden sich die Eigenschaften organischer Halogenide voneinander. Alkylhalogenide können in Abhängigkeit davon eingeteilt werden, wie viele Kohlenstoffatome an das Kohlenstoffatom gebunden sind, an das das Halogen gebunden ist. Demnach können primäre Alkylhalogenide, sekundäre Alkylhalogenide und tertiäre Alkylhalogenide beobachtet werden.

Was ist Aryl

Eine Arylgruppe enthält immer einen aromatischen Ring. Arylgruppe ist eine einfache aromatische Verbindung, bei der ein Wasserstoffatom aus dem Ring entfernt wird, wodurch es an eine Kohlenstoffkette gebunden werden kann. Der häufigste aromatische Ring ist Benzol. Alle Arylgruppen leiten sich von Benzolstrukturen ab.

Einige Beispiele für Arylgruppen sind Phenylgruppen, die von Benzol stammen, und Naphthylgruppen, die von Naphthalin stammen. Diese Arylgruppen können in ihrer aromatischen Struktur Substitutionen aufweisen. Zum Beispiel ist Tolylgruppe von Toluol abgeleitet; Toluol ist ein Benzolring mit Substitution einer Methylgruppe. Alle Arylgruppen sind ungesättigt. Dies bedeutet, dass die Struktur der Arylgruppen aus Doppelbindungen besteht. Benzol ist jedoch nicht der einzige Typ eines aromatischen Rings, den Arylgruppen haben können. Beispielsweise ist eine Indolylgruppe eine Arylgruppe, die an die übliche Aminosäure Tryptophan gebunden ist. Die folgende Abbildung zeigt die Phenylgruppe, die von einem Benzolring abgeleitet ist.

Abbildung 2: Die Benzylgruppe ist eine Arylgruppe

Ein Arylhalogenid ist ein Molekül mit einem Halogenatom, das direkt an einen sp2-hybridisierten Kohlenstoff in einem aromatischen Ring gebunden ist. Dies ist aufgrund des Vorhandenseins von Doppelbindungen im aromatischen Ring eine ungesättigte Struktur. Arylhalogenide zeigen auch Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Die Kohlenstoff-Halogen-Bindung ist aufgrund der Anwesenheit von Ringelektronen stärker als die von Alkylhalogeniden. Dies liegt daran, dass der aromatische Ring dem Kohlenstoffatom Elektronen zuführt, sodass seine positive Ladung etwas verringert wird. Arylhalogenide können eine elektrophile Substitution eingehen und Alkylgruppen an die ortho-, para- oder meta-Positionen des aromatischen Rings gebunden bekommen. Ein oder zwei Halogene können auch in ortho-, para- oder meta-Positionen an den aromatischen Ring gebunden sein.

Unterschied zwischen Alkyl und Aryl

Definition

Alkyl: Der Begriff Alkyl wird verwendet, um eine funktionelle Gruppe zu nennen, die von Alkanen durch Entfernung eines Wasserstoffatoms abgeleitet ist, oder um die chemischen Verbindungen zu nennen, die diese funktionelle Gruppe enthalten.

Aryl: Der Begriff Aryl wird verwendet, um eine funktionelle Gruppe zu nennen, die von aromatischen Ringen durch Entfernung eines Wasserstoffatoms abgeleitet ist, oder um die chemischen Verbindungen zu nennen, die diese funktionelle Gruppe enthalten.

Struktur

Alkyl: Alkylgruppen sind aliphatisch.

Aryl: Arylgruppen sind aromatisch.

Morphologie

Alkyl: Alkylgruppen können lineare, verzweigte oder cyclische Strukturen sein.

Aryl: Arylgruppen sind im Wesentlichen cyclische Strukturen.

Ursprung

Alkyl: Alkylgruppen leiten sich von Alkanen ab.

Aryl: Arylgruppen leiten sich von aromatischen Ringen ab.

Sättigung

Alkyl: Alkylgruppen sind gesättigte funktionelle Gruppen.

Aryl: Arylgruppen sind ungesättigte funktionelle Gruppen.

Stabilität

Alkyl: Verbindungen, die Alkylgruppen enthalten, sind im Vergleich zu Verbindungen, die Arylgruppen enthalten, weniger stabil.

Aryl: Verbindungen, die Arylgruppen enthalten, sind stabiler als Verbindungen, die Alkylgruppen enthalten.

Fazit

Organische Verbindungen können linear, verzweigt oder cyclisch sein und können daran gebundene funktionelle Gruppen aufweisen. Alkylgruppen und Arylgruppen sind zwei Beispiele für funktionelle Gruppen. Der Hauptunterschied zwischen Alkyl und Aryl besteht darin, dass die Alkylgruppe keinen aromatischen Ring aufweist, wenn die Arylgruppe einen aromatischen Ring aufweist.

Referenz:

1. „3.3 Alkylgruppen“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 2. August 2017, hier verfügbar.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Definition der Arylgruppe in der Chemie.“ ThoughtCo, 8. Juni 2017, hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Verschiedene Präsentationen einer Alkylgruppe V.1" von Jü - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Benzylgruppe V.9" von Jü - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia