Asendusrühm

Asendusrühm ehk asendaja (nimetatakse ka rühm, grupp) on orgaaniliste molekulide struktuuriga seotud mõiste – see on aatom või aatomite rühm, mis asendab tüviühendis vesiniku aatomit. Tüviühendis, see tähendab hargnemata ahelaga atsüklilise või tsüklilise süsivesiniku molekulis, ei ole asendusrühmi, aga kui selles molekulis mõne vesiniku aatomi asemel on mingi teine aatom või aatomite rühm, siis viimaseid vaadeldakse asendusrühmadena.

Asendusrühmad on nii tüviühendi põhiahelaga seotud ainult süsiniku ja vesiniku aatomeid sisaldavad kõrvalahelad (alküülrühmad, arüülrühmad jmt) kui ka heteroaatomeid (O, N, S, Cl, B, Si jt) sisaldavad funktsionaalrühmad. Asendusrühmadega on seotud spetsiifilised elektroonsed (mesomeerne efekt, induktsiooniefekt) ja steerilised efektid, mis mõjutavad reaktsioonide kineetikat ja moodustuvate produktide koostist, kui see rühm on seotud reaktsioonitsentriga (α-asendusrühm), aga paljudel juhtudel on mõju ka kaugematel (β-, γ-, δ-, ε-) rühmadel.

Orgaaniliste ühendite süstemaatilised IUPAC-i nimetused tuletatakse nii, et tüviühendi süsiniku aatomid nummerdatakse ja vastava numbriga asendusrühma(de) nimetus(ed) kirjutatakse tüviühendi nimetuse ette. Mõned lihtsad näited (valem, triviaalne nimetus, IUPAC-i nimetus):

PhCH(CH₃)₂ ehk CH₃CH(Ph)CH₃ – kumeen – 2-fenüülpropaan

OHCH(CH₂OH)₂ ehk OHCH₂CH(OH)CH₂OH – glütserool – 1,2,3-propaantriool

CH₂=C(CH₃)C(CH₃)=CH₂ – dimetüülbutadieen – 2,3-dimetüül-1,3-butadieen

(CH₃)₂C(OH)CH₂CH₃ – tert-amüülalkohol – 2-metüül-2-butanool

Ühendite nimetamise lihtsustamiseks on enamesinevate asendusrühmade jaoks kokku lepitud nende triviaalnimetused. Näiteks vinüülrühm, allüülrühm, prenüülrühm, fenüülrühm (sümbol Ph), bensüülrühm (Bn), atsetüülrühm (Ac), alkoksürühm (RO või AlkO), karboksürühm, iso-propüülrühm (i-Pr) tert-butüülrühm (t-Bu) jt. Alküülrühmadel ja funktsionaalrühmadel on IUPAC-i poolt vastu võetud nimetused.

Keemilise ühendi põhiahelaga seotud (suhteliselt suurt) asendusrühma nimetatakse tihti kõrvalahelaks; polümeeride korral on kõrvalahel kas oligomeerne või polümeerne.

Asendusrühmade sümboleid

Primaarne, sekundaarne, tertsiaarne ja kvaternaarne süsinikuaatom

Asendusrühmade märkimine benseeni derivaatide korral: *orto*-ksüleen, *meta*-ksüleen, *para*-ksüleen

Ainete triviaalnimetustes kasutatakse asendusrühmade lihtsustatud sümboleid ja kindla tähendusega eesliiteid, mis iseloomustavad süsinikuskeleti hargnemist või asendusrühmade vastastikust asendit molekulis.

Eesliited

n- (normaalne) ja prim- (primaarne) tähendab, et hargnemist ei esine; need eesliited jäetakse tavaliselt ära
s- ehk sek- – sekundaarne süsinikuaatom
t- ehk tert- – tertsiaarne süsinikuaatom
i- ehk iso- – kaks metüülrühma süsinikuskeleti otsas (CH₃)₂CH– (võrdle isoalkeen)
c- ehk tsüklo- – viitab tsüklilisele rühmale või tsüklilisele molekulile
Eesliide "homo-" näitab, et tegu on võrdlusühendi homoloogiga. Näiteks homosidrunhappe molekulis on üks metüleenrühm (-CH₂-) rohkem kui sidrunhappe molekulis; samuti homoallüülse rühma puhul

Benseeni derivaatide korral, kui tsüklis on rohkem kui üks asendusrühm, kasutatakse asendusrühmade vastastikuste asendite märkimiseks eesliiteid järgmiselt:

o- ehk orto- – tegu on naabersüsinike juures asetsevate rühmadega
m- ehk meta- – rühmad on eraldatud ühe süsiniku aatomiga
p- ehk para- – rühmad on eraldatud kahe süsiniku aatomiga

Mitme ühesuguse asendusrühma puhul kasutatakse eesliiteid:

di- (tri-, tetra-, penta-, heksa- jne) – kui molekulis on 2 (3, 4, 5, 6 jne) ühesugust asendusrühma
bis- (tris-, tetrakis-) – kui molekulis esinevad 2 (3, 4) ühesugust substitueeritud asendusrühma
vic- ehk vicinal – kui kaks samasugust funktsionaalrühma asuvad kõrvutiasetsevate süsinikuaatomite juures
gem- ehk geminal – kui kaks samasugust funktsionaalrühma asuvad ühe ja sellesama süsinikuaatomi juures

Tihti kasutatakse asendusrühma reaktsioonitsentrist või aktiivsest tsentrist (tähistatud C*) kauguse märkimiseks kreeka tähestiku tähti. Loendamist alustatakse reaktsioonitsentris olevast süsinikuaatomist, millega on seotud α-asendusrühm ja edasi järgmiste süsinikuaatomite juures on vastavalt β-, γ-, δ-, ε- jne asendusrühmad. Molekuli (makromolekuli) põhiahela "viimase" süsinikuaatomi juures olevat rühma tähistatakse ω:

C*R^α-CR^β-CR^γ-CR^δ-…-CR^ω

Elemendid

Pikemalt artiklis Keemiline element

X ehk Hlg – mingi halogeeni aatom
D – deuteeriumi aatom
T – triitiumi aatom
M – mingi metalli aatom

Alküülrühmad

Pikemalt artiklis Alküülrühm

R (ka Alk) – mingi alküülrühm; R võib tähistada ka ükskõik millist asendusrühma
Me – metüülrühm
Et – etüülrühm
Pr ehk n-Pr – (normaal)propüülrühm
i-Pr – isopropüülrühm
c-Pr – tsüklopropüülrühm
Bu ehk n-Bu – (normaal)butüülrühm
i-Bu – isobutüülrühm
s-Bu – sekundaarne butüülrühm
t-Bu ehk tert-Bu – tertsiaarne butüülrühm
c-Bu – tsüklobutüülrühm
Pn – pentüülrühm (ehk amüülrühm)
Np – neopentüülrühm (CH₃)₃C-CH₂–
Hx – heksüülrühm
Hp – heptüülrühm

Arüülrühmad

Pikemalt artiklis Arüülrühm

Ar – arüülrühm, st igasugune aromaatset tsüklit sisaldav asendusrühm
Bn – bensüülrühm
Bz – bensoüülrühm
Mes – mesitüülrühm
Ph – fenüülrühm
Tol – tolüülrühm
Cp – tsüklopentadienüülrühm

Funktsionaalsed rühmad

Pikemalt artiklis Funktsionaalne rühm

Ac – atsetüülrühm (Ac tähistab ka aktiiniumi)
AcO – atsetoksüülrühm
RO – alkoksürühm

Lahkuvad rühmad

Pikemalt artiklis Lahkuv rühm

L või LG või X – mingi lahkuv rühm
Bs – brosüülrühm, p-bromobenseensulfonüülrühm; BsO^- – brosülaat (^-OSO₂(C₆H₄)Br)
Ms – mesüülrühm, metaansulfonüülrühm; MsO^- – mesülaat (^-OSO₂CH₃)
Ns – nosüülrühm, 2- või 4-nitrobenseensulfonüülrühm
Tf – triflüülrühm, trifluorometaansulfonüülrühm; TfO^- – triflaat (^-OSO₂CF₃)
Ts – tosüülrühm, p-tolueensulfonüülrühm; TsO^- – tosülaat (^-OSO₂(C₆H₄)CH₃)

Kaitserühmad

Pikemalt artiklis Kaitserühm

BOC või Boc – tert-butüüloksükarbonüülrühm
MEM – metoksüetoksüülrühm
MOM – metoksümetüülrühm

Vaata ka