유기화합물 | |||||
탄화수소 | 아민 | 아마이드 | 알코올 | ||
알데하이드 | 케톤 | 카복실산 | 방향족 | ||
탄수화물 | 알칼로이드 | 푸린 | 비타민 |
탄화수소 | |||||
알케인 | 알켄 | 알카인 | 방향족 | ||
사이클로알케인 | 사이클로알켄 | 사이클로알카인 | 엔아인 | ||
다이엔 | 폴리엔 | 큐베인 | 도데카헤드레인 |
1 개요
본격 수능 화1 선택자들 변별용 물질
이름 그대로 탄소와 수소를 주축으로 한 화합물. 탄수화물과는 다르다! 탄수화물과는! 하지만 넓은 의미에서는 산소, 질소 등이 포함된 탄수화물도 탄화수소의 하위 개념이긴 하며 이 경우 아미노산도 탄화수소 화합물이라고 할 수 있다.
탄화수소 구조를 이해하려면 작용기라는 것을 이해해야 하는데, 작용기는 각 화합물마다 공통되는 분자 부분으로, 이것이 어떻냐에 따라 그 물질의 용도가 결정된다.
- 알케인/알킬기(RH) : 단일결합 탄소-수소 사슬. 알킬- 이라는 접두사나 -에인이라는 접미사가 붙는다.
- 알켄/알케닐기(R1=R2) : 이중결합 탄소-수소 사슬. 알케닐- 이라는 접두사나 -엔이라는 접미사가 붙는다.
- 알카인/알카이닐기(R1≡R2) : 삼중결합 탄소-수소 사슬. 알카이닐- 이라는 접두사나 -아인이라는 접미사가 붙는다.
- 사이클로알케인 : 탄소 고리 모양으로 단일결합만으로 이루어져 있으며 사이클로- 라는 접두사와 -에인이라는 접미사가 붙는다.
- 사이클로알켄 : 탄소 고리 모양으로 이중결합 하나가 있고 이중결합을 제외하고 단일결합으로 이루어져 있으며 사이클로- 라는 접두사와 -엔이라는 접미사가 붙는다.
- 방향족(RC6H5/RPh) : 벤젠 고리가 있는 화합물. 페닐- 이라는 접두사나 -벤젠이라는 접미사가 붙는다.
- 알코올/히드록시기(ROH) : OH가 붙은 형태로, 히드록시- 라는 접두사나 -올이라는 접미사가 붙는다. 다만 수산화나트륨(NaOH) 등은 탄화수소가 아니기 때문에 소듐올과 같은 표기를 하지 않는다.
- 케톤/카보닐기(R1COR2) : 중간에 이중결합이 있는 산소가 있는 형태로, 카보닐- 이라는 접두사나 -온이라는 접미사가 붙는다.
- 알데하이드(RCHO) : 케톤과 수소가 한 탄소에 붙어 있는 형태로, 알도-라는 접두사나 -알이라는 접미사가 붙는다.
- 카복실산/카복실기(RCOOH) : 케톤과 알코올이 한 탄소에 붙어 있는 형태로, 카복실- 이라는 접두사나 -산이라는 접미사가 붙는다. 이 작용기가 붙은 물질은 대부분 산성을 띤다.
- 에테르(R1OR2) : 중간에 산소가 끼어 있는 화합물. 알콕시- 라는 접두사나 -에테르라는 접미사가 붙는다.
- 에스테르(R1COOR2) : 카복실산의 H 자리에 다른 작용기가 붙은 꼴.
- 과산화물(R1OOR2) : 에테르에서 산소를 2개로 늘린 꼴. 과산화-라는 접두사를 붙인다.
- 아마이드(R1CONR2) : 카복실산의 OH를 N으로 바꾼 꼴. 카보아마이드- 라는 접두사나 -아마이드라는 접미사가 붙는다.
- 아민(RNH2/R2NH/R3N) : 질소에 다른 작용기가 붙은 꼴. 아미노- 라는 접두사니 -아민이라는 접미사가 붙는다. 아미노산이 대표적이다.
이외에도 다양한 작용기들이 있다.
한편, 작용기의 탄소 개수에 따라 다른 이름을 붙이는데, 대략 다음과 같은 규칙을 따른다.
1 | Meth- | 20 | Cos-[1] | 10n+1 | Un-[2]/Hen-[3] |
2 | Eth- | 30 | Triacont- | 10n+2 | Do- |
3 | Prop- | 40 | Tetracont- | 10n+3 | Tri- |
4 | But- | 50 | Pentacont- | 10n+4 | Tetra- |
5 | Pent- | 60 | Hexacont- | 10n+5 | Penta- |
6 | Hex- | 70 | Heptacont- | 10n+6 | Hexa- |
7 | Hept- | 80 | Octacont- | 10n+7 | Hepta- |
8 | Oct- | 90 | Nonacont- | 10n+8 | Octa- |
9 | Non- | 10n+9 | Nona- | ||
10 | Dec- |
ex) 탄소가 36개인 알데하이드 → 헥사트리아콘탄알(Hexatriacontanal)
탄화수소가 이렇게 크고 아름다운 규모의 화합물을 만드는 까닭은 탄소의 성질 때문이다. 가장 바깥 둘레에 있는 전자가 4개이며, 같은 족인 규소, 게르마늄 등과는 달리 크기가 매우 작기 때문에 얼마든지 결합해도 매우 안정하기 때문. 이렇다 보니 아예 탄소 화합물만 취급하는 학문[4]이 생겼을 정도.
단백질 항목을 보면 알겠지만 20여개의 아미노산이 조합되어 이루어지는 가짓수만 해도 무려 10만 개가 넘는다. 아미노산도 탄화수소에 속하므로 실제 탄화수소의 가짓수는 이것보다 훨씬 많다는 결론이 나온다. 몰라 뭐야 그거 무서워 실제로 위키페디아에 등록된 화합물은 열에 일고여덟이 탄화수소 계열이다. 이게 다 탄소 때문이다
탄화수소 계열 화합물을 등록할 때에는 최상단의 표 및 해당 화합물에 해당하는 하위 틀을 꼭 붙여 주자. 하위 틀 무려 13개!
2 관련 항목
※ 알케인, 알켄, 알카인, 알데하이드, 케톤, 포화 지방산은 탄소 개수로 표기.
※ 알코올 중 1,2가 알코올로 지방족 포화 탄화수소에서 수소가 수산화기로 치환된 물질은 해당 분류에 탄소 개수로 표기, 해당되지 않을 경우 당알코올이나 기타로 분류.