définition du groupe carbonyle
un groupe carbonyle est un groupe fonctionnel caractérisé par un atome de carbone double lié à un oxygène, trouvé dans une molécule à base de carbone plus grande. L’électronégativité de l’oxygène crée une structure hybride de résonance dans laquelle les électrons sont continuellement redistribués. Cela permet à la molécule de participer à plus de réactions.
Groupe Carbonyle Présentation
La puissance d’un groupe carbonyle provient de la différence d’électronégativité entre le carbone et l’oxygène., L’oxygène est beaucoup plus électronégatif, ce qui signifie qu’il a tendance à éloigner les électrons du carbone. En tant que tel, le carbone a plus de place pour les électrons d’autres atomes dans la molécule. Cela permet à la molécule globale de prendre plusieurs structures différentes, connues sous le nom de structures hybrides de résonance.
Comme la molécule interagit avec l’énorme variété d’autres molécules au sein de son environnement, les structures de résonance de la molécule d’interagir avec une grande variété d’autres molécules présentes., Sans la perturbation de la structure électronique causée par un groupe carbonyle, une molécule principalement carbonée ne pourrait pas interagir avec autant d’autres molécules.
en biologie, un groupe carbonyle au sein d’une molécule lui permet de subir les nombreuses réactions nécessaires au maintien de la vie. De nombreuses molécules biologiques communes contiennent un groupe carbonyle, ce qui permet à la cellule de créer de nouvelles molécules et de modifier la molécule avec un certain nombre d’autres groupes fonctionnels.,
structure du groupe carbonyle
Un groupe carbonyle peut être vu dans l’image ci-dessous, avec R et R’ représentant plus de carbones dans une chaîne plus grande à laquelle le groupe carbonyle central est attaché. Le groupe carbonyle peut être attaché à plus de carbones, comme dans l’image ci-dessous. Ou, un groupe carbonyle peut avoir des atomes simples attacher, comme c’est le cas avec le dioxyde de carbone.
Alors que c’est un moyen relativement simple de la structure, elle conduit à un certain nombre de réactions chimiques qui peuvent avoir lieu., Ceci est en grande partie dû à la propension de l’atome d’oxygène à horde électrons dans les liaisons. Cela crée un point de polarité, qui peut interagir avec un certain nombre d’autres atomes et molécules.
fonction du groupe carbonyle
déstabilisation des liaisons dans une molécule
le groupe carbonyle joue le rôle fonctionnel de déstabilisation des liaisons dans la chaîne carbonée. L’atome d’oxygène électronégatif a tendance à attirer plus d’électrons que le carbone auquel il est lié dans le groupe carbonyle., En tant que tel, le carbone dans le groupe carbonyle deviendra plus positif, car il perd l’influence électrique des électrons négatifs qui sont attirés vers l’oxygène. Le carbone est maintenant appelé carbocation car il a une légère charge positive. Cette charge légèrement positive sur le carbone du groupe carbonyle met en place une grande variété de réactions possibles qui résultent de la modification de la distribution des électrons.,
groupe carbonyle en tant que Puits D’électrons
en plus de créer un carbocation légèrement positif dans le groupe carbonyle, l’influence de l’atome d’oxygène et le carbocation résultant peuvent stabiliser la formation d’un carbanion intermédiaire dans l’un des carbones adjacents. Le groupe carbonyle est connu de manière informelle comme un puits d’électrons, qui est capable de « absorber” des électrons supplémentaires dans la molécule. Ces électrons supplémentaires circuleront entre les carbones et l’oxygène, créant temporairement des doubles liaisons qui s’estompent vers des zones plus négatives et positives électriquement.,
cette déstabilisation permet un certain nombre de réactions importantes. De nombreuses réactions qui forment des liaisons carbone-carbone commencent par la création de nucléophiles et d’électrophiles avec des groupes carbonyle. Le carbone du groupe carbonyle est capable d’accepter des électrons pour former des liaisons carbone-carbone en tant qu’électrophile, tandis qu’un intermédiaire carbanion (créé par un autre groupe carbonyle) peut servir de nucléophile et donner les électrons.,
Utilisation des Catalyseurs
les processus Biochimiques dans les organismes de manipuler l’activité du groupe carbonyle par les métaux et les acides dans l’environnement réactions aura lieu. Divers acides et métaux réagiront avec l’oxygène, abaissant son électronégativité. À son tour, l’oxygène prendra moins d’électrons de la molécule de carbone à laquelle il est attaché. Cela favorise la formation de l’intermédiaire carbanion négatif au lieu d’une double liaison carbone-carbone et conduit à la formation de nouvelles liaisons carbone-carbone., De même, les groupes imine provoquent une délocalisation similaire des charges négatives sur les carbones et peuvent faciliter les mêmes types de réactions.
Produits chimiques courants avec un groupe carbonyle
Plusieurs produits chimiques couramment rencontrés sont formés avec des groupes carbonyle. Les aldéhydes et les cétones, par exemple, ont tous deux un groupe carbonyle. Les aldéhydes ont le groupe carbonyle à la fin d’une série de carbones liés. Les cétones, d’autre part, ont le groupe carbonyle au milieu de plusieurs atomes de carbone liés., Cette différence crée des conditions de liaison très variables dans les molécules, ce qui influence la façon dont elles interagissent avec d’autres substances.
En outre, un composant commun utilisé pour créer des acides aminés est l’acide carboxylique. Ce produit chimique a un groupe carbonyle attaché directement à un groupe Hydroxyde, ce qui permet la formation de protéines. Le groupe carbonyle crée les conditions nécessaires pour que le groupe Hydroxyde soit remplacé par une liaison à L’extrémité N d’un autre acide aminé. Cela crée une liaison covalente entre les deux acides aminés qui est très difficile à briser.,
le groupe carbonyle le plus simple est probablement le dioxyde de carbone, qui est simplement un groupe carbonyle avec un atome d’oxygène substitué. Cette molécule est créée comme sous-produit de la respiration cellulaire, et elle est fortement impliquée dans le cycle du carbone.