Nøgleforskellen mellem funktionel gruppe og substituent er, at den funktionelle gruppe er en aktiv del af et molekyle, hvorimod substituent er en kemisk art, der kan erstatte et atom eller en gruppe af atomer i et molekyle.
Begreberne funktionel gruppe og substituent findes ofte i organisk kemi. En funktionel gruppe er en specifik type substituent, som forårsager aktiviteten af et molekyle. Det betyder, at de reaktioner, et bestemt molekyle gennemgår, bestemmes af den funktionelle gruppe. En substituent kan dog enten være en aktiv kemisk art eller en inaktiv kemisk art.
Hvad er en funktionel gruppe?
En funktionel gruppe er en specifik substituent i et molekyle, der er ansvarlig for de karakteristiske kemiske reaktioner af disse molekyler. Hvis den funktionelle gruppe er den samme for to molekyler, der har forskellige kemiske strukturer, vil de to molekyler gennemgå lignende typer reaktioner, uanset størrelsen af molekylerne. De funktionelle grupper er meget vigtige i forskellige aspekter; i identifikation af ukendte molekyler, ved bestemmelse af slutprodukter af reaktioner, i kemiske syntesereaktioner til design og syntese af nye forbindelser osv.
Figur 01: Nogle vigtige funktionelle grupper
Generelt er funktionelle grupper knyttet til molekylet via kovalente kemiske bindinger. I polymermaterialer er de funktionelle grupper knyttet til den ikke-polære kerne af carbonatomer, hvilket giver polymeren dens specifikke karakteristiske egenskaber. Nogle gange er de funktionelle grupper ladede kemiske arter. dvs. carboxylationgruppe. Dette gør molekylet til en polyatomisk ion. Derudover kaldes de funktionelle grupper, der binder til et centr alt metalatom i koordinatkomplekser, ligander. Nogle almindelige eksempler på funktionelle grupper omfatter hydroxylgruppe, carbonylgruppe, aldehydgruppe, ketongruppe, carboxylgruppe osv.
Hvad er en substituent?
En substituent er et atom eller en gruppe af atomer, der kan erstatte et eller flere atomer i et molekyle. Her har substituenten tendens til at binde sig med dette nye molekyle. Når man overvejer typerne af substituenter, er der enten aktive grupper, såsom funktionelle grupper og inaktive grupper. Ydermere kan steriske virkninger opstå på grund af det volumen, der optages af substituenterne i det molekyle, de erstatter. Der kan også være polære effekter, der opstår på grund af kombinationen af induktive effekter og mesomere effekter. Bortset fra det er udtrykkene mest-substitueret og mindst-substitueret nyttige, når man forklarer det relative antal substituenter i forskellige molekyler.
Figur 02: Placering af substituerende grupper, så molekylets reaktivitet stiger
Når vi navngiver organiske forbindelser, skal vi også overveje, hvilke typer af substituenter de har, og positionerne af disse substituenter. For eksempel betyder suffikset –yl, at ét hydrogenatom i molekylet er erstattet; -yliden betyder to hydrogenatomer (ved en dobbeltbinding mellem molekyle og ny substituent) og -yliden betyder, at tre hydrogenatomer er erstattet af en substituent (ved en tredobbeltbinding mellem molekyle og ny substituent).
Hvad er forskellen mellem funktionel gruppe og substituent?
Nøgleforskellen mellem funktionel gruppe og substituent er, at en funktionel gruppe er en aktiv del af et molekyle, hvorimod en substituent er en kemisk art, der kan erstatte et atom eller en gruppe af atomer i et molekyle. Desuden er funktionelle grupper aktive grupper, og de forårsager molekylets specifikke karakteristika. Faktisk er de en specifik type substituenter. På den anden side kan substituenter enten være aktive eller inaktive grupper; det betyder, at de muligvis forårsager den specifikke aktivitet af molekylet.
Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem funktionel gruppe og substituent.
Oversigt – Funktionel gruppe vs substituent
I organisk kemi findes ofte udtrykkene funktionel gruppe og substituent. Den vigtigste forskel mellem funktionel gruppe og substituent er, at en funktionel gruppe er en aktiv del af et molekyle, mens en substituent er en kemisk art, der kan erstatte et atom eller en gruppe af atomer i et molekyle.
