Verschil tussen Alkyl en Aryl

Belangrijkste verschil - Alkyl vs Aryl

Alkyl en aryl zijn twee chemische termen die worden gebruikt om functionele groepen van organische verbindingen te noemen. Functionele groepen zijn delen van organische moleculen die verantwoordelijk zijn voor de karakteristieke eigenschappen van een bepaald molecuul. Het zijn delen van grote moleculen. Een alkylgroep is een functionele groep die kan worden aangetroffen in organische moleculen. Het is een alkaan met een leeg punt dat wordt gevormd als gevolg van het verlies van een waterstofatoom. Een arylgroep bevat altijd een aromatische ring. Aryl-groep is een eenvoudige aromatische verbinding waarbij één waterstofatoom wordt verwijderd uit de ring, waardoor het kan worden gehecht aan een koolstofketen. Het belangrijkste verschil tussen alkyl en aryl is dat de alkylgroep heeft geen aromatische ring terwijl de arylgroep een aromatische ring heeft.

Key Areas Covered

1. Wat is Alkyl
     - Definitie, Alkyl Group, Alkyl Halides
2. Wat is Aryl
    - Definitie, Aryl Group, Aryl Halides
3. Wat is het verschil tussen Alkyl en Aryl
    - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Alkaan, Alkyl, Alkylhalide, Aromatisch, Aryl, Aryl Group, Functionele groepen

Wat is Alkyl

Een alkylgroep is een functionele groep die kan worden aangetroffen in organische moleculen. Het is een alkaan met een leeg punt dat wordt gevormd als gevolg van het verlies van een waterstofatoom. Dit punt kan worden bevestigd aan een koolstofatoom van een koolstofketen. Deze alkylgroep kan een eenvoudige, vertakte of cyclische groep zijn, maar deze heeft geen aromatische ringen. Alkylgroepen hebben alleen koolstof- en waterstofatomen in hun structuur.

De algemene formule voor een alkylgroep kan worden gegeven als C_nH_{2n + 1} die verschilt van de formule van een alkaan, C_nH_{2n + 2} met het verlies van een waterstofatoom. Aldus zijn alkylgroepen afgeleid van alkanen. De kleinste alkylgroep is een methylgroep die kan worden gegeven als -CH₃. Het is afgeleid van het alkaan methaan (CH₄). Mensen verwarren soms cycloalkylgroepen met aromatische groepen. Maar er is een groot verschil tussen hen. Cycloalkanen zijn verzadigd en hebben geen dubbele bindingen, maar aromatische ringen zijn onverzadigd en hebben dubbele bindingen in hun structuur. Het verzadigde woord geeft aan dat het het maximale aantal waterstofatomen heeft waarmee het zich kan binden. Zelfs in de morfologie zijn cycloalkanen 3D-structuren, terwijl aromatische verbindingen vlakke structuren zijn. Derhalve zijn alle alkylgroepen verzadigd omdat alkylgroepen zijn afgeleid van alkanen. De volgende voorbeelden tonen verschillende alkylgroepen.

Figuur 1: Enkele voorbeelden van alkylgroepen

Alkylhalogenide, zoals het wordt uitgedrukt door zijn naam, is een verbinding met een halogeenatoom bevestigd aan een keten van koolstofatomen. Hier wordt één waterstofatoom van de koolstofketen vervangen door een halogeenatoom. Afhankelijk van het type halogeen dat is bevestigd en de structuur van de koolstofketen, zullen de eigenschappen van organische halogeniden van elkaar verschillen. Alkylhaliden kunnen worden gecategoriseerd afhankelijk van hoeveel koolstofatomen zijn verbonden aan het koolstofatoom waaraan het halogeen is bevestigd. Volgens dat kunnen primaire alkylhalogeniden, secundaire alkylhalogeniden en tertiaire alkylhalogeniden worden waargenomen.

Wat is Aryl

Een arylgroep bevat altijd een aromatische ring. Aryl-groep is een eenvoudige aromatische verbinding waarbij één waterstofatoom wordt verwijderd uit de ring, waardoor het kan worden gehecht aan een koolstofketen. De meest voorkomende aromatische ring is benzeen. Alle arylgroepen zijn afgeleid van benzeenstructuren.

Enkele voorbeelden van arylgroepen zijn fenylgroepen afgeleid van benzeen en naftylgroepen afgeleid van naftaleen. Deze arylgroepen kunnen substituties hebben in hun aromatische structuur. De tolylgroep is bijvoorbeeld afgeleid van tolueen; tolueen is een benzeenring met de substitutie van een methylgroep. Alle arylgroepen zijn onverzadigd. Dit betekent dat de structuur van arylgroepen bestaat uit dubbele bindingen. Maar benzeen is niet het enige type aromatische ring dat arylgroepen kunnen hebben. Een indolylgroep is bijvoorbeeld een arylgroep bevestigd aan het gebruikelijke aminozuur-tryptofaan. De volgende afbeelding toont de fenylgroep die is afgeleid van een benzeenring.

Figuur 2: Benzyl Group is een Aryl Group

Een arylhalogenide is een molecuul met een halogeenatoom dat direct aan een sp2-gehybridiseerde koolstof in een aromatische ring is bevestigd. Dit is een onverzadigde structuur vanwege de aanwezigheid van dubbele bindingen in de aromatische ring. Arylhalogeniden vertonen ook dipool-dipool-interacties. De koolstof-halogeenbinding is sterker dan die van alkylhaliden vanwege de aanwezigheid van ringelektronen. Dat komt omdat de aromatische ring elektronen aan het koolstofatoom geeft, dus de positieve lading is enigszins verminderd. Arylhalogeniden kunnen elektrofiele substitutie ondergaan en kunnen alkylgroepen aan de ortho-, para- of metaposities van de aromatische ring krijgen. Een of twee halogenen kunnen ook aan de aromatische ring in de ortho-, para- of metaposities worden gehecht.

Verschil tussen Alkyl en Aryl

Definitie

alkyl: De term alkyl wordt gebruikt om een ​​functionele groep te noemen die is afgeleid van alkanen door verwijdering van één waterstofatoom of om de chemische verbindingen te noemen die deze functionele groep bevatten.

aryl: De term aryl wordt gebruikt om een ​​functionele groep te noemen die is afgeleid van aromatische ringen door verwijdering van één waterstofatoom of om de chemische verbindingen te noemen die deze functionele groep bevatten.

Structuur

alkyl: Alkylgroepen zijn alifatisch.

aryl: Arylgroepen zijn aromatisch.

Morfologie

alkyl: Alkylgroepen kunnen lineaire, vertakte of cyclische structuren zijn.

aryl: Arylgroepen zijn in wezen cyclische structuren.

Oorsprong

alkyl: Alkylgroepen zijn afgeleid van alkanen.

aryl: Arylgroepen zijn afgeleid van aromatische ringen.

Verzadiging

alkyl: Alkylgroepen zijn verzadigde functionele groepen.

aryl: Arylgroepen zijn onverzadigde functionele groepen.

Stabiliteit

alkyl: Verbindingen die alkylgroepen bevatten zijn minder stabiel in vergelijking met verbindingen die arylgroepen bevatten.

aryl: Verbindingen die arylgroepen bevatten, zijn stabieler in vergelijking met verbindingen die alkylgroepen bevatten.

Conclusie

Organische verbindingen kunnen lineair, vertakt of cyclisch zijn en kunnen daaraan functionele groepen bevatten. Alkylgroepen en arylgroepen zijn twee voorbeelden van functionele groepen. Het belangrijkste verschil tussen alkyl en aryl is dat de alkylgroep geen aromatische ring heeft, waar de arylgroep een aromatische ring heeft.

Referentie:

1. "3.3 Alkyl-groepen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 2 aug. 2017, hier beschikbaar.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Aryl Group Definition in Chemistry." ThoughtCo, 8 juni 2017, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Verschillende presentaties van een Alkyl Group V.1" door Jü - Eigen werk (publiek domein) via Commons Wikimedia
2. "Benzylgroep V.9" door Jü - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia